KR100611029B1 - 윈드실드 와이퍼 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 구동축에 의해 구동되며, 고정 부품 및 힌지 부품으로 구성되고, 상기 힌지 부품은 스위블 조인트를 거쳐 고정 부품에 힌지 연결되며 와이퍼 로드를 구비하는 윈드실드 와이퍼에 관한 것으로서, 상기 와이퍼 로드에는 와이퍼 블레이드가 힌지 연결되고, 급수관(48)을 통하여 물펌프에 연결되어 있는 적어도 하나의 분사 노즐(42)이 선회 가능한 부품(10, 22)에 배치된다.
본 발명에 따라서, 상기 급수관(48)을 통하여 와이어 형태의 전기 저항 열선(50, 60)이 안내되고, 상기 열선은 두 개의 절연된, 전기 도전 리드(64, 66)를 포함하며, 상기 리드의 한쪽 단부가 서로 전기 접속되고, 상기 단부는 열전도 재료로 구성된 분사 노즐(42, 54)의 양호한 열전도성 접촉점(62, 68)을 형성한다.
와이퍼 블레이드, 고정 부품, 반동 부품, 힌지 부품, 열선, 리드

Description

윈드실드 와이퍼{Windshield wiper}
본 발명은 청구항 제 1 항의 전제부에 따른 윈드실드 와이퍼에 관한 것이다.
공지된 윈드실드 와이퍼는 고정 부품과 힌지 부품으로 구성되는 와이퍼 아암을 포함한다. 상기 힌지 부품은 스위블 조인트를 거쳐 상기 고정 부품에 힌지 결합되고 와이퍼 로드를 구비한다. 와이퍼 로드의 후크(hook)형 단부는 중간 브레킷의 양 측벽에 의해 형성되는 블레이드의 서스펜션 박스 내로 결합하며, 힌지 볼트를 포함한다. 이와 같이 형성된 힌지는 선회 운동을 하는 동안 와이퍼 블레이드를 차량의 윈도우 위로 안내한다. 와이퍼 블레이드는 일반적으로 중간 브레킷에 힌지 결합된 종속 브레킷들을 구비하는 다중 부재의 지지 브레킷 시스템을 포함하며, 적어도 몇 개의 상기 종속 브레킷은 그 단부상의 클로에 의해 와이퍼 스트립을 상기 스트립의 헤드에서 지지한다. 다중 부재의 지지 브레킷 시스템과 헤드 스트립에 삽입된 스프링 레일은 와이핑 시 와이퍼 스트립을 균일한 압착력으로 만곡된 윈드실드에 밀착시킬 수 있다. 이를 위하여 인장 스프링은 스위블 조인트에 예비 응력을 가한다. 와이퍼 아암은 고정 부품을 통하여 구동축에 고정되며 와이핑 운동 시 상기 구동축에 의해 구동된다.
상술한 윈드실드 와이퍼는, 예를 들어 독일특허 제 DE 37 44 237 A1 호에 공지되어 있다. 간단한 실시예에서는 중간 브레킷 및 클로 브레킷이라고도 하는 종속 브레킷이 생략될 수도 있다. 가장 간단한 경우에 중간 브레킷 자체가 와이퍼 스트립을 지지하는 클로를 포함한다.
차량용 윈드실드 세척 장치는 일반적으로 윈드실드 와이퍼와 함께 사용된다. 상기 세척 장치는 강우로부터 나온 습기가 차량의 윈드실드를 세척하기에 충분하지 않을 때 작동된다. 또한, 상기 세척 장치는 저수조, 분사 노즐 및 펌프를 포함하며, 상기 펌프는 경우에 따라서 세척액과 윤활제와 혼합된 물을 저수조로부터 일정 압력으로 분사 노즐로 송출한다. 일반적으로 분사 노즐은 예를 들어 엔진 보넷, 윈도우 프레임 등과 같은 차체의 일부에 고정된다. 분사 노즐이 결빙점 이하의 온도에서 결빙되는 것을 방지하기 위하여, 분사 노즐에는 가열 소자가 통합되며, 상기 가열 소자는 외부에 배치된 플러그를 통해 전원과 연결된다. 그러나, 분사 노즐용 가열 소자는 비교적 높은 제조 비용뿐만 아니라 전선의 설치와 플러그 접속을 위한 조립 비용을 필요로 한다.
추가의 구성 부품으로서 분사 노즐을 와이퍼 블레이드에 고정함으로써, 분사액을 짧은 분사 길이로 와이핑 영역에 직접 분배하는 것도 공지되어 있다. 분사액이 와이퍼 블레이드 근처의 한쪽 영역에 집중되고 와이핑 운동에 의해 단시간에 세척되기 때문에, 분사액에 의해서는 단지 단시간 동안만 시야가 방해될 뿐이다. 이러한 시스템의 단점은, 특히 우박과 극심한 일광과 같은 기후 효과가 와이퍼 아암과 와이퍼 블레이드 사이의 힌지 부분을 연결하기 위해 필요한 상기 구조의 가요성 부품에 심각하게 영향을 미친다는 것이다. 또한, 부동액이 물과 불충분하게 혼합되는 경우, 주행풍에 노출된 분사 노즐과 급수관이 결빙점 이하의 온도에서 빠르게 결빙된다. 일반적으로, 결빙된 급수관과 분사 노즐은 다시 해동시키기 위해서 많은 비용이 소요된다.
독일 특허 출원서 제 DE 198 15 171.3 호에는 힌지 부품 또는 상기 힌지 부품에 일체형으로 결합된 와이퍼 로드에 분사 노즐이 배치된 와이퍼 아암이 개시되어 있다. 상기 와이퍼 아암은 노즐 바디에 위치하며, 상기 노즐 바디는 분사 제트를 위한 분사구를 포함하는 힌지 부품의 돌출부 내에 배치되거나 와이퍼 로드의 측면 홀더에 아래쪽으로부터 돌출 되도록 고정된다. 또한, 강성이나 가요성 결합 부품을 통하여 상호 결합된 두 개의 노즐 바디가 제공될 수도 있다. 노즐 바디는 쉽게 교체될 수 있으며 주위의 영향으로부터 양호하게 보호된다.
윈드실드 세척 장치 내에, 급수관을 통해 와이어 형태로 안내되며 노즐 바디 내에 가열 코일로서 형성된 가열 장치가 통합된다. 이 가열 장치는 한가지 타입의 와이퍼에만 적합하기 때문에 다양한 가열 장치를 준비하여야 한다. 또한 노즐 바디는 일체형으로 상호 결합되고 플라스틱으로 사출 성형 부품으로서 제조됨으로써 간단한 해결책이 달성된다. 와이퍼 아암에 분포된 노즐 바디를 통하여, 특히 분사 제트가 와이퍼 블레이드의 전방에서 하부 영역으로 직접 향하면 분사액은 와이핑 영역에 걸쳐 양호하게 분포된다. 또한, 상기 배치에 의해 짧은 제트 길이가 얻어짐으로써, 고속 주행시 주행풍 자체는 분사액의 분포에 거의 영향을 주지 않는다.
본 발명에 따라 두 개의 절연된, 도전 리드를 갖는 와이어 형태의 전기 저항 열선이 급수관을 통하여 분사 노즐로 안내된다. 상기 리드들의 한쪽 단부는 전원과 연결되는 한편, 반대편 단부는 서로 연결되고 열전도 재료로 제조된 노즐 바디와의 양호한 열전도성을 형성하는 접촉점을 구성한다. 열은 한편으로는 열선으로부터 급수관 내의 물에 전달되며, 다른 한편으로는 접촉점을 통하여 열전도 분사 노즐에 전달된다. 분사 노즐 및 급수관용 가열 소자는 동일하며 간단하게 구조적인 조건에 잘 맞춰질 수 있다. 열선은 추가의 공간을 필요로 하지 않으며 외관에 영향을 미치지 않는다. 가열된 물은 세척 효과를 향상시키므로, 물의 소비와 특히 환경적으로 유해한 첨가재의 소비를 억제할 수 있다. 결국, 노즐에 외부 플러그 접속을 필요로 하지 않기 때문에 조립이 매우 간단하며, 전기 공급이 급수부에 배치된 플러그를 통해서만 이루어지기 때문에 전기 접촉을 위한 비용이 매우 저렴하다.
접촉점에서 열전도성을 향상시키기 위하여, 바람직하게 접촉점 영역에서 전기 도전 리드의 절연체를 제거함으로써 리드는 노출되어 도전 재료로 구성된 분사 노즐에 배치된다. 접촉점은 열선이 삽입되는 분사 노즐의 구멍으로 형성될 수 있다. 따라서 리드의 단부는 일반적인 플러그 접속을 통하여 지지되거나 납땜될 수 있다. 분사 노즐이 노즐 바디에 삽입되는 경우 특히 바람직한 해결책을 얻을 수 있다. 이 경우에, 접촉점은 열선이 노즐 바디와 분사 노즐 사이의 결합 갭에 클램핑, 쐐기고정 및/또는 접착됨으로써 형성된다. 노즐 바디가 금속으로 제조되면, 가열 와이어로부터 분사 노즐 영역으로의 특히 양호한 열전달이 가능하다. 바람직하게 노즐 바디는 플라스틱으로 제조된다. 이로써 외부로부터 열 절연이 될 수 있으며, 그 결과 특히 분사 노즐과 물로의 열 방출이 집중될 수 있다. 이것은 에너지 소비를 낮춘다.
외부에 대한 밀봉을 보장하기 위하여 접촉점 영역에서 결합 갭이 확대된다. 이것은 통상적으로 분사 노즐과 노즐 바디 사이의 압입 끼워맞춤에 의해 형성된다. 이것은 노즐 바디에 분사 노즐을 지지하는 로킹 및 밀봉 장치에 의해 개선될 수도 있다. 조립시 분사 노즐은 노즐 바디에 고정되며, 동시에 접촉점에서 열선과의 전기 및 열 접촉이 동시에 이루어진다.
바람직하게 분사 노즐은 외부로 개방하는 체크 밸브를 가지며, 상기 밸브는 세척 장치가 오랫동안 사용되지 않을 때 급수관이 비워지는 것을 방지한다. 급수관이 일부만 채워지면 급수관의 열전달은 방해된다. 또한 남은 물은 국부적으로 가열되어 증발될 수 있다. 이로써 분사 노즐의 좁은 채널에는 시간이 경과함에 따라 석회 침전물이 발생하게 된다.
세척 작용은 와이퍼 아암에서 서로 수 센티미터 거리로 이격되어 배치되는 다수의 분사 노즐에 의해 개선될 수 있다. 조립을 간단히 하기 위하여, 개별 분사 노즐의 노즐 바디들은 서로 일체로 결합되고 급수관에 연결된다. 또한, 각 분사 노즐에는 분리된 열선이 안내되며, 이로써 모든 급수관과 분사 노즐은 결빙점 이하의 온도에서도 결빙되지 않는다.
이하의 도면 설명에서 다른 장점들이 기술된다. 도면에서는 본 발명의 실시예가 도시된다. 도면, 상세한 설명 및 청구항은 여러 가지 특징들을 조합해서 포함한다. 따라서 당업자는 상기 특징들을 바람직하게 개별적으로 그리고 임의의 조합으로 파악할 수 있다.
도 1은 선회된 위치에서 본 발명에 따른 윈드실드 와이퍼의 사시도.
도 2는 두 개의 분사 노즐을 구비한 분사 노즐 장치의 부분 종단면도.
도 3은 도 2의 선 Ⅲ-Ⅲ을 따른 단면도.
도 4는 도 3의 변형예.
도 1에 따른 윈드실드 와이퍼는 와이퍼 아암(10)을 포함하고, 상기 와이퍼 아암은 고정 부품(12)과 힌지 부품(14)으로 구성되며, 상기 힌지 부품은 와이퍼 로드(36)를 포함한다. 고정 부품(12)은 수용홀(16)을 포함하고, 상기 홀에 의해 상기 고정 부품이 도시되지 않은 구동축에 고정된다. 힌지 부품(14)은 스위블 조인트(18)를 거쳐 고정 부품(12)에 힌지 연결되고, 상기 스위블 조인트에는 상기 고정 부품(12)과 힌지 부품(14)에 결합된 인장 스프링(20)을 통하여 예비 응력이 가해진다. 이로써 인장 스프링(20)은 한편으로 와이퍼 아암(10)을 통하여 와이퍼 블레이드(22)를 차량의 윈도우에 밀착시키며, 다른 한편으로는 와이퍼 블레이드(22)를 세척하거나 교체할 수 있도록 와이퍼 로드(36)와 함께 힌지 부품(14)을 도시한 바와 같이 선회된 위치에 유지한다.
와이퍼 블레이드(22)는 와이퍼 스트립(24)을 지지하는 중간 브레킷(26), 사이 브레킷(28) 및 클로 브레킷(30)을 포함한다. 이와 같은 브레킷(26, 28, 30)들은 힌지 핀(32)에 의해 서로 힌지식으로 연결되기 때문에, 와이퍼 스트립(24)은 차량 윈도우의 곡면에 밀착될 수 있다. 바람직하게 힌지 부품(14)에 일체형으로 형성된 와이퍼 로드(36)는 한쪽 단부로 중간 브레킷(26) 내의 힌지 볼트(34)를 둘러싸고 상기 볼트와 함께 힌지를 형성한다.
힌지 부품(14)과 그것에 형성된 와이퍼 로드(36)는 개방 U자형 프로파일을 가지며, 상기 프로파일의 아래쪽으로 분사 노즐(42)이 삽입된 노즐 바디(38)가 설치된다. 노즐 바디(38)는 돌출부(46)내의 인장 스프링(20)의 영역에 배치되고, 상기 돌출부는 분사 노즐(42)용 분사구(44)를 갖는다. 분사 노즐(54)을 구비한 적어도 하나의 다른 노즐 바디(40)는 와이퍼 로드(36) 영역의 노즐 바디(38)와 이격되어 한쪽 단부에 배치된 홀더(52) 내에 고정되고, 상기 단부는 힌지 볼트(34)와 인접하고 있다. 노즐 바디(38, 40)는 서로 가요성 또는 강성으로 서로 결합될 수 있으며 바람직하게 일체형으로 형성된다. 이들은 사출 성형 부품으로서 플라스틱으로 제조될 수 있다. 또한, 이들은 간단하게 대체되거나 교체나 개장될 수 있으며, 분사 노즐을 미리 조절할 수 있도록 한다.
노즐 바디(38, 40)는 급수관(48)에 연결된다. 상기 급수관을 통하여 두 개의 열선(50, 60)이 각각 분사 노즐(42, 54)까지 안내된다. 열선(50, 60)은 높은 라인 저항을 갖는 두 개의 절연된, 도전 리드(64, 66)를 구비하며, 그 단부에 분사 노즐(42, 54)과의 접촉점(62, 68)을 형성한다. 분사 노즐(42, 54)은 우수한 열전도 재료, 예를 들어 금속으로 구성된다. 이로써, 한편으로 접촉점(62, 68)으로부터 분사 노즐(42, 54)로, 다른 한편으로 열선(50, 60)에 의해 가열되는 급수관 분사 노즐(42, 54)로 양호한 열전달이 이루어진다.
접촉점(62, 68)에서 열전달을 향상시키기 위하여, 접촉점(62, 68) 영역에서는 열선(50, 60)으로부터 절연체가 제거되고, 따라서 리드(64, 66)의 단부는 노출된다. 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 접촉점(62)에서 리드(64, 66)의 노출된 단부는 분사 노즐(54)의 구멍에 삽입되며, 예를 들어 납땜, 플러그 접속 또는 접착된다. 도 4에 따른 실시예에서 접촉점(68)은, 리드(64, 66)의 노출된 단부가 노즐 바디(40)와 분사 노즐(54) 사이에 확대된 결합 갭(70) 내에서 클램핑 되도록 형성된다. 접촉점(68)은 간단히 분사 노즐(54)의 조립시 형성될 수 있으며, 열선(50, 60)의 길이는 구조적인 조건에 따른다. 또한 변형예에 따라 노즐 바디(40) 내에 분사 노즐(54)을 고정함으로써 조립을 용이하게 할 수 있다. 노즐 바디(40) 내에 분사 노즐(54)을 지지하는 로킹 및 밀봉 장치(72)가 결합 갭(70)을 외부에 대해 밀봉한다. 대부분의 경우에 분사 노즐(42, 54)은 노즐 바디(38, 40) 내로 압입 끼워맞춤을 통하여 결합 갭(7)을 밀봉한다.
바람직하게 일체형으로 형성된 노즐 바디(38, 40)는 사출 성형 부품으로서 플라스틱으로 제조된다. 이로써 물이 노즐 바디(38, 40) 내에서 열 전열되므로 낮은 온도에서도 낮은 가열 용량만이 필요하다.
동일하게 구성된 분사 노즐(42, 54)은 스프링(58)에 의해 가압되며 바깥쪽으로 개방되는 체크 밸브(56)를 포함한다. 이로써, 노즐 바디 내의 압력이 스프링의 힘보다 커서 분사 노즐(42, 54)이 액체 방울을 흘리지 않을 때에만 물이 외부에 이를 수 있다. 또한 노즐 바디(38, 40)와 급수관(48) 내의 채널이 비워지는 것을 방지한다. 노즐 바디(38, 40)와 급수관(48)이 단지 일부만 채워지면, 물의 측으로부터 분사 노즐(42, 54)로의 열전달이 방해를 받게 된다. 또한, 남은 물은 국부적으로 과열되어 증발될 수 있으며, 이 때문에 분사 노즐(42, 54)을 막는 석회 침전물이 발생할 수 있다.

Claims (13)

  1. 이퍼 아암(10)을 구비한 윈드실드 와이퍼로서, 상기 와이퍼 아암(10)은 구동축에 의해 구동되며 고정 부품(12) 및 힌지 부품(14)으로 구성되고, 상기 힌지 부품은 스위블 조인트(18)를 거쳐 고정 부품에 힌지 연결되고 와이퍼 로드(36)를 구비하며, 상기 와이퍼 로드(36)에는 와이퍼 블레이드(22)가 힌지 연결되고, 급수관(48)을 통해 물펌프와 연결되어 있는 적어도 하나의 분사 노즐(42)이 선회 가능한 부품(10, 22)에 배치된, 윈드실드 와이퍼에 있어서,
    상기 급수관(48)을 통하여 와이어 형태의 전기 저항 열선(50, 60)이 안내되며, 상기 열선은 두 개의 절연된, 도전 리드(64, 66)를 포함하며, 상기 리드의 한쪽 단부가 서로 전기 접속되고 상기 단부는 열전도 재료로 구성된 상기 분사 노즐(42, 54)의 양호한 열전도성을 갖는 접촉점(62, 68)을 형성하는 것을 특징으로 하는 윈드실드 와이퍼.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 리드(64, 66)는 접촉점(62, 68) 영역에서 노출되어 있는 것을 특징으로 하는 윈드실드 와이퍼.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 다수의 분사 노즐(42, 54)은 하나의 급수관(48)에 연결되며, 상기 노즐에는 별도의 열선(50, 60)이 안내되는 것을 특징으로 하는 윈드실드 와이퍼.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 분사 노즐(42, 54)은 노즐 바디(38, 40)에 설치되는 것을 특징으로 하는 윈드실드 와이퍼.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 노즐 바디(38)는 플라스틱으로 제조되는 것을 특징으로 하는 윈드실드 와이퍼.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 적어도 두 개의 분사 노즐(42, 54)의 노즐 바디(38, 40)는 서로 일체형으로 결합되는 것을 특징으로 하는 윈드실드 와이퍼.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 접촉점(68)에서의 열선(50, 60)은 분사 노즐(54) 내의 구멍 내에 설치되는 것을 특징으로 하는 윈드실드 와이퍼.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 접촉점(68)은 플러그 접속을 통하여 형성되는 것을 특징으로 하는 윈드실드 와이퍼.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 접촉점(68)은 납땜 결합을 통하여 형성되는 것을 특징으로 하는 윈드실드 와이퍼.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 접촉점(68)에서의 열선(60)은 노즐 바디(40)와 분사 노즐(54) 사이의 결합 갭(70) 내에 클램핑 되는 것을 특징으로 하는 윈드실드 와이퍼.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 결합 갭(70)은 접촉점(68) 영역에서 확대되는 것을 특징으로 하는 윈드실드 와이퍼.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 분사 노즐(42, 54)은 로킹 및 밀봉 장치(72)에 의해 노즐 바디(38, 40)에 지지되는 것을 특징으로 하는 윈드실드 와이퍼.
  13. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 분사 노즐(42, 54)은 바깥쪽으로 개방되는 체크 밸브(56)를 갖는 것을 특징으로 하는 윈드실드 와이퍼.
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