KR100600113B1 - 자동차용 와이퍼 작동모터 보호 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 와이퍼 작동모터 보호 구조에 관한 것으로, 회전하여 와이퍼암(2)을 작동시키는 상기 작동모터(1)에 이 작동모터(1)의 샤프트(1a)에 장착되며, 외주면에 기어치가 돌출된 회전기어부재(10)와, 상부면에 소정의 폭을 가지고 원형으로 돌출되어 상기 회전기어부재(10)의 기어치에 물리는 기어부(21)가 형성된 링기어부재(20)와, 상기 링기어부재(20)의 기어부(21) 내측으로 이 링기어부재(20) 상에 장착 고정되는 하우징부재(30)와, 일단이 상기 하우징부재(30)에 회동가능하게 결합하는 차동기어부재(40)와, 상기 차동기어부재(40)에 치차 결합되어 이 차동기어부재(40)의 회동에 의해 맞물려 회전하며 일단에 상기 링크부(3)에 연계되어 이 링크부(3)를 작동시키는 와이퍼작동기어(51)가 구비된 제 1 사이드기어부재(50)와, 상기 차동기어부재(40)에 치차 결합되어 이 차동기어부재(40)의 회동에 의해 맞물려 회전하며 일단에 소정의 무게를 가지는 추(70)가 구비된 제 2 사이드기어부재(60)로 구성된 소손방지장치(4)가 구비되어 와이퍼 장치가 작동할 경우 와이퍼암(2)에 큰 저항력이 걸려 와이퍼암(2)이 정상적으로 작동하지 못할 경우 와이퍼암(2)의 작동을 중지시키면서 작동모터(1)에서 발생되는 회전력의 전달방향을 제 2 사이드기어부재(60)로 전환하여 이 작동모터(1)가 계속 회전할 수 있도록 하는 것이다.

즉, 열악한 기상 조건 및 운전 조건으로 인하여 앞 유리(2a) 표면이 동결되거나, 눈 등의 이물질이 끼어 와이퍼암(2)에 과도한 저항력이 발생할 경우 작동모 터(1)가 지속적으로 회전하여 이 작동모터(1)에 급격히 큰부하가 걸려 소손이 발생되는 것을 방지할 수 있는 것이다.

따라서 작동모터(1)의 내구성을 증대시키고, 이 작동모터(1)의 손상으로 인해 와이퍼암(2)이 작동하지 않아 발생되는 안전사고를 방지할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

자동차용 와이퍼 작동모터 보호 구조{Operating Motor Protection Structure of Wiper for Automobile}

도 1 은 본 발명이 장착된 와이퍼 장치를 개략적으로 도시한 개략도.

도 2 는 본 발명의 소손방지장치를 도시한 구성도.

도 3 은 본 발명에 의한 소손방지장치의 평면도.

도 4a 와 도 4b 는 본 발명에 의한 소손방지장치가 작동되는 상태를 도시한 사용상태도.

도 5 는 본 발명에 의한 소손방지장치의 추를 도시한 사시도.

*도면 중 주요 부호에 대한 설명*

1 - 작동모터 2 - 와이퍼암

3 - 링크부 4 - 소손방지장치

10 - 회전기어부재 20 - 링기어부재

21 - 기어부 22 - 안착부

23 - 가이드돌기 30 - 하우징부재

31 - 베어링 40 - 차동기어부재

50 - 제 1 사이드기어부재 51 - 와이퍼작동기어

60 - 제 2 사이드기어부재 70 - 추

본 발명은 자동차 와이퍼 작동모터 보호 구조에 관한 것으로 더 상세하게는 글라스의 표면에 묻은 이물질에 의해 와이퍼 작동 시 많은 저항이 발생될 경우 와이퍼를 작동시키는 작동모터에 과부하가 걸리는 것을 방지할 수 있도록 발명된 것이다.

일반적으로 자동차의 와이퍼 장치는 자동차의 앞 유리에 묻어 있는 이물질, 예를 들면 겨울철의 눈이나 우천 시의 빗물, 그리고 대기 중의 먼지가 쌓인 경우에 이러한 이물질을 제거하는 장치이다.

이 와이퍼 장치는 전기 전원을 공급받아 회전하는 작동모터와, 유리에 밀착하여 힌지부를 중심으로 회전하면서 유리 표면에 묻은 이물질을 제거하는 와이퍼암과, 상기 작동모터와 와이퍼암을 연결하여 작동모터의 회전을 왕복운동으로 전환하여 와이퍼암을 작동시키는 링크부로 구성된다.

즉, 눈이나 빗물이 앞 유리에 떨어지거나 유리에 먼지가 쌓여지면 운전자가 실내에서 스위치를 조작하여 작동모터에 전원을 공급하면 이 작동모터의 회전력이 링크부에 의해 왕복운동으로 변환하여 와이퍼암을 소정의 각도만큼 왕복 회동시켜 앞 유리에 묻은 이물질을 제거하는 것이다.

따라서 와이퍼암이 앞 유리에 묻은 이물질을 제거하여 운전자의 시야를 확보하여줌으로 안전운전을 할 수 있는 것이다.

그러나 상기한 종래의 와이퍼 장치는 자동차의 앞 유리 표면에 성에가 끼어 있거나, 눈이 많이 내린 경우에 작동되면 와이퍼암과 앞 유리 표면과의 마찰이 커 와이퍼암의 힌지부에 많은 저항이 걸리게 되는 것이다.

또한, 연식이 오래된 차량의 경우 와이퍼 장치의 링크부에 이물질이 끼어 와이퍼암의 작동이 원활하지 못해 이 와이퍼암을 작동하는데 많은 저항이 걸리게 되는 것이다.

상기한 바와 같이 와이퍼암에 많은 저항이 걸리게 되면 이 와이퍼암을 작동시키는 작동모터에 걸리는 부하가 올라가게 되는 문제점이 있었던 것이다.

그리고 작동모터에 과부하가 걸리게 되면 소손이 발생하여 작동모터의 작동이 멈추게 되고 이에 따라 와이퍼암도 작동이 멈춰 자동차의 앞 유리에 묻은 이물질이 제거되지 않아 운전자의 시야확보를 어렵게 하는 폐단이 있었던 것이다.

따라서 와이퍼장치의 작동 중 작동모터에 과부하가 걸리면 와이퍼암의 작동이 멈추게 되고 경우에 따라서 큰 사고를 유발할 수 있는 위험이 증대되는 것이다.

본 발명의 목적은 와이퍼 장치가 작동 중에 와이퍼암에 과도한 저항력이 발생하여 이 와이퍼암을 작동시키는 작동모터에 과부하가 걸리게 되면 이 작동모터에 서 발생되는 회전력의 전달방향을 전환하여 계속 작동모터가 회전하도록 함으로써 과부하에 의해 작동모터가 파손되거나 소손이 발생하는 것을 방지할 수 있는 자동차 와이퍼 작동모터 보호 구조를 제공하는 데 있다.

이러한 본 발명의 목적은 전기 전원을 공급받아 일 측으로 돌출된 샤프트(1a)를 회전시키는 작동모터(1)와;

유리(2a)에 밀착하여 힌지부(2b)를 중심으로 회전하면서 유리(2a) 표면에 묻은 이물질을 제거하는 와이퍼암(2)과;

상기 작동모터(1)와 와이퍼암(2)을 연결하여 작동모터(1)의 회전을 왕복운동으로 전환하여 와이퍼암(2)을 작동시키는 링크부(3)로 구성된 것에 있어서,

상기 작동모터(1)에는 이 작동모터(1)의 샤프트(1a)에 장착되며, 외주면에 기어치가 돌출된 회전기어부재(10)와;

상부면에 소정의 폭을 가지고 원형으로 돌출되어 상기 회전기어부재(10)의 기어치에 물리는 기어부(21)가 형성된 링기어부재(20)와;

상기 링기어부재(20)의 기어부(21) 내측으로 이 링기어부재(20) 상에 장착 고정되는 하우징부재(30)와;

일단이 상기 하우징부재(30)에 회동가능하게 결합하는 차동기어부재(40)와;

상기 차동기어부재(40)에 치차 결합되어 이 차동기어부재(40)의 회동에 의해 맞물려 회전하며 일단에 상기 링크부(3)에 연계되어 이 링크부(3)를 작동시키는 와 이퍼작동기어(51)가 구비된 제 1 사이드기어부재(50)와;

상기 차동기어부재(40)에 치차 결합되어 이 차동기어부재(40)의 회동에 의해 맞물려 회전하며 일단에 소정의 무게를 가지는 추(70)가 구비된 제 2 사이드기어부재(60)로 구성된 소손방지장치(4)가 구비됨으로써 달성된다.

즉, 상기 작동모터(1)가 회전하여 와이퍼암(2)을 작동시키는 중에 제 2 사이드기어부재(60)에 구비된 추(70)의 하중보다 큰 저항이 와이퍼암(2)에 걸리지 않을 경우에는 제 1 사이드기어부재(50)가 회전하여 와이퍼암(2)을 원활히 작동시키게 되는 것이다.

그리고 상기 작동모터(1)가 회전하여 와이퍼암(2)을 작동시키는 중에 제 2 사이드기어부재(60)에 구비된 추(70)의 하중보다 큰 저항이 와이퍼암(2)에 걸리면 제 1 사이드기어부재(50)는 회동하지 않고, 제 2 사이드기어부재(60)가 회동하여 작동모터(1)의 소손을 방지하게 되는 것이다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명이 장착된 와이퍼 장치를 개략적으로 도시한 개략도로서, 와이퍼암을 작동시키는 작동모터와 링크부 사이에 소손방지장치가 구비된 상태를 개략적으로 나타내고 있다.

도 2 는 본 발명의 소손방지장치를 도시한 구성도로서, 회전기어부재와 링기어부재의 기어부가 베벨기어로 구성되고, 차동기어부재와 제 1, 2 기어부재도 베벨기어로 구성되는 것을 나타내고 있다.

도 3 은 본 발명에 의한 소손방지장치의 평면도로서, 링기어부재의 기어부가 소정의 폭을 가지고 원형으로 형성되어 회전기어부재의 회전으로 회전되어 작동되는 것을 나타내고 있다.

도 4a 와 도 4b 는 본발명에 의한 소손방지장치가 작동되는 상태를 도시한 사용상태도로서, 도 4a는 와이퍼암에 큰 저항력이 걸리지 않아 제 1 사이드기어부재가 회전하여 와이퍼암을 원활히 작동시키는 것을 나타내고 있으며, 도 4b는 와이퍼암에 큰 저항력이 걸려 제 1 사이드기어부재가 회전하지 않으면 작동모터의 회전력으로 추가 구비된 제 2 사이드기어부재가 회전하는 것을 나타내고 있다.

도 5 는 본 발명에 의한 소손방지장치의 추를 도시한 사시도로서, 추가 원판 상에 외측 둘레를 따라 일정 간격으로 장착 고정되어 회전 시 적정한 관성모멘트를 발생시키도록 형성된 것을 나타내고 있다.

이하, 도 1 에서 도시한 바와 같이 자동차의 앞 유리(2a)를 닦아 빗물, 눈, 먼지 등의 이물질을 제거하는 와이퍼 장치는 힌지부(2b)를 중심으로 일정한 각도로 왕복 회전하여 앞 유리(2a)를 닦는 와이퍼암(2)과, 이 와이퍼암(2)을 작동시키는 작동모터(1)와, 이 작동모터(1)의 회전력을 왕복운동으로 변환시켜 상기 와이퍼암(2)을 작동시키는 링크부(3)로 구성된다.

본 발명의 가장 큰 특징은 상기 작동모터(1)와 링크부(3) 사이에 소손방지장치(4)가 구비되는 것이다.

도 2 내지 도 3에서 도시한 바와 같이 이 소손방지장치(4)의 회전기어부재(10)는 작동모터(1)의 샤프트(1a)에 결합되며 원뿔형의 베벨기어로 구 성된다.

그리고 상기 회전기어부재(10)에 맞물려 회전하는 링기어부재(20)는 상부면에 상기 회전기어부재(10)에 맞물리도록 소정의 폭을 가지고 원형으로 돌출된 기어부(21)가 형성되며, 이 기어부(21)는 상기 회전기어부재(10)에 대응되는 경사면을 가지고 이 회전기어부재(10)에 맞물려 회전하는 베벨기어로 형성된다.

상기 링기어부재(20)는 외측에 가이드돌기(23)가 돌출되고, 이 가이드돌기(23)에 대응되는 가이드홈(81)이 파여진 가이더(80)가 상기 가이드돌기(23)에 결합되어 이 링기어부재(20)의 정상적인 회전을 안내한다.

또한 상기 링기어부재(20)의 기어부(21) 내측에는 중앙에 소정 크기로 관통구멍(22a)이 뚫려지는 안착부(22)가 형성되어 이 안착부(22)에 하우징부재(30)가 장착 고정된다.

상기 하우징부재(30)에는 차동기어부재(40)의 일단이 회동가능하게 결합되며, 하우징부재(30)의 내부에 차동기어부재(40)의 일단이 결합되는 베어링(31)이 설치되어 차동기어부재(40)가 원활히 회전하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 차동기어부재(40)는 베벨기어를 사용하며, 서로 대향지도록 한 쌍으로 구성되어 각각 하우징부재(30)의 베어링(31)에 회동가능하게 결합되며, 이 차동기어부재(40)의 개수는 설계 시 작동 하중에 따라 조절할 수 있음을 밝혀둔다.

그리고 상기 차동기어부재(40)의 사이 상부에는 이 차동기어부재(40)의 대응되는 경사면을 가지고 치차 결합되는 베벨기어로 이루어진 제 1 사이드기어부재(50)가 맞물려 결합된다.

상기 제 1 사이드기어부재(50)는 일단에 상기 링크부(3)에 연결되어 이 링크부(3)를 작동시키는 와이퍼작동기어(51)가 구비된다.

또한 상기 차동기어부재(40) 사이 하부에는 이 차동기어부재(40)에 대응되는 경사면을 가지고 치차 결합되는 베벨기어로 이루어진 제 2 사이드기어부재(60)가 맞물려 결합된다.

상기 제 2 사이드기어부재(60)의 하부에는 중심에 회전축(61)이 돌출되어 상기 안착부(22)의 관통구멍(22a)을 통해 링기어부재(20)의 하부로 노출되고, 노출된 이 회전축(61)의 단부에 소정의 무게를 가져 회전 시 적절한 관성 모멘트를 발생하는 추(70)가 구비된다.

이 추(70)는 작동모터(1)가 작동된 상태에서 와이퍼암(2)이 작동할 때 링크부(3)에 가해지는 저항력과, 와이퍼암(2)이 작동되지 않게 되어 링크부(3)에 가해지는 저항력 사이의 회전 저항력을 가지는 무게를 갖도록 한다.

즉, 도 4a 내지 도 4b에서 도시한 바와 같이 작동모터(1)가 작동하여 샤프트(1a)가 회전하면서 회전기어부재(10)가 시계방향으로 회전하게 되면 이 회전기어부재(10)와 치차 결합된 링기어부재(20)는 반시계방향으로 회전하게 된다.

이 링기어부재(20)가 반시계방향으로 회전하면 안착부(22)에 안착 고정된 하우징부재(30)도 반시계방향으로 회전하게 되며 그에 따라 차동기어부재(40)가 회전하게 된다.

이 경우 차동기어부재(40)의 회동방향은 와이퍼암(2)이 작동 시 링크부(3)에 걸리는 저항력에 의해 결정된다.

따라서 도 4a에서 도시한 바와 같이 와이퍼암(2)이 정상적으로 작동되는 저항력이 링크부(3)에 걸려있는 상태에서는 이 저항력보다 큰 저항력을 가지는 추(70)에 의해 제 2 사이드기어부재(60)가 고정된다.

그리고 상기 제 2 사이드기어부재(60)를 기준으로 차동기어부재(40)가 반시계방향으로 회전하게 되고, 이에 따라 제 1 사이드기어부재(50)가 시계방향으로 회전하면서 와이퍼작동기어(51)가 회전하여 링크부(3)를 작동시켜 와이퍼암(2)을 작동시키게 되는 것이다.

반면에 작동모터(1)가 회전되나, 와이퍼암(2)에 정상적으로 작동하지 못하는 저항력이 발생할 경우에는 도 4b에서 도시한 바와 같이 이 저항력이 추(70)의 무게에 의한 저항력보다 커 와이퍼작동기어(51)가 구비된 제 1 사이드기어부재(50)가 고정되는 것이다.

그리고 상기 제 1 사이드기어부재(50)를 기준으로 차동기어부재(40)가 시계방향으로 회전하게 되고, 이에 따라 제 2 사이드기어부재(60)가 반시계방향으로 회전하면서 작동모터(1)의 회전력을 추(70)의 회전에 의해 소모하도록 하여 작동모터(1)에 가해지는 과부하를 제거하는 것이다.

한편, 상기 추(70)는 원판(71a)의 외측 둘레를 따라 추(71b)가 일정간격으로 구비된 원판형 추(71)를 사용한다.

즉, 이 원판형 추(71)는 비교적 작은 중량으로 원하는 회전저항력을 얻을 수 있는 장점이 있어, 차체의 무게를 줄 일 수 있는 것이다.

상기한 본 발명의 구성에 의하면, 와이퍼 장치가 작동할 경우 와이퍼암에 큰 저항력이 걸려 와이퍼암이 정상적으로 작동하지 못할 경우 와이퍼암의 작동을 중지시키면서 작동모터에서 발생되는 회전력의 전달방향을 전환하여 이 작동모터가 계속 회전할 수 있도록 하는 것이다.

즉, 열악한 기상 조건 및 운전 조건으로 인하여 앞 유리 표면이 동결되거나, 눈 등의 이물질이 끼어 와이퍼암에 과도한 저항력이 발생할 경우 작동모터가 지속적으로 회전하여 이 작동모터에 급격히 큰부하가 걸려 소손이 발생되는 것을 방지할 수 있는 것이다.

따라서 작동모터의 내구성을 증대시키고, 이 작동모터의 손상으로 인해 와이퍼암이 작동하지 않아 발생되는 안전사고를 방지할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (5)

1. 전기 전원을 공급받아 일 측으로 돌출된 샤프트(1a)를 회전시키는 작동모터(1)와;

   유리(2a)에 밀착하여 힌지부(2b)를 중심으로 회전하면서 유리(2a) 표면에 묻은 이물질을 제거하는 와이퍼암(2)과;

   상기 작동모터(1)와 와이퍼암(2)을 연결하여 작동모터(1)의 회전을 왕복운동으로 전환하여 와이퍼암(2)을 작동시키는 링크부(3)로 구성된 것에 있어서,

   상기 작동모터(1)에는 이 작동모터(1)의 샤프트(1a)에 장착되며, 외주면에 기어치가 돌출된 회전기어부재(10)와;

   상부면에 소정의 폭을 가지고 원형으로 돌출되어 상기 회전기어부재(10)의 기어치에 물리는 기어부(21)가 형성된 링기어부재(20)와;

   상기 링기어부재(20)의 기어부(21) 내측으로 이 링기어부재(20) 상에 장착 고정되는 하우징부재(30)와;

   일단이 상기 하우징부재(30)에 회동가능하게 결합하는 차동기어부재(40)와;

   상기 차동기어부재(40)에 치차 결합되어 이 차동기어부재(40)의 회동에 의해 맞물려 회전하며 일단에 상기 링크부(3)에 연계되어 이 링크부(3)를 작동시키는 와이퍼작동기어(51)가 구비된 제 1 사이드기어부재(50)와;

   상기 차동기어부재(40)에 치차 결합되어 이 차동기어부재(40)의 회동에 의해 맞물려 회전하며 일단에 소정의 무게를 가지는 추(70)가 구비된 제 2 사이드기어부 재(60)로 구성된 소손방지장치(4)가 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차용 와이퍼 작동모터 보호 구조.
2. 청구항 제 1 항에 있어서, 상기 회전기어부재(10)와, 링기어부재(20)는 베벨기어를 사용하여 서로 치차 결합하여 맞물려 회전하고, 차동기어부재(40)와 제 1, 제 2 사이드기어부재(50, 60)는 각각 베벨기어로 서로 치차 결합하여 맞물려 회전하도록 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 와이퍼 작동모터 보호 구조.
3. 청구항 제 1 항에 있어서, 상기 링기어부재(20)는 외측에 가이드돌기(23)가 돌출되고, 이 가이드돌기(23)에 대응되는 가이드홈(81)이 파여진 가이더(80)가 상기 가이드돌기(23)에 결합되어 이 링기어부재(20)의 정상적인 회전을 안내하는 것을 특징으로 하는 자동차용 와이퍼 작동모터 보호구조.
4. 청구항 제 1 항에 있어서, 상기 하우징부재(30)의 내부에는 차동기어부재(40)의 일단이 결합되는 베어링(31)이 설치되는 것을 특징으로 하는 자동차용 와이퍼 작동모터 보호구조.
5. 청구항 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 추(70)는 원판(71a)의 외측 둘레를 따라 추(71b)가 일정간격으로 구비된 원판형 추(71)를 사용하는 것을 특징으로 하는 자동차용 와이퍼 작동모터 보호구조.

Images