KR101483929B1

KR101483929B1 - 와이퍼 장치

Info

Publication number: KR101483929B1
Application number: KR20130051072A
Authority: KR
Inventors: 이진복; 조숙자
Original assignee: 이진복; 조숙자
Priority date: 2013-05-07
Filing date: 2013-05-07
Publication date: 2015-01-20
Also published as: KR20140132066A

Abstract

본 발명은 와이퍼 장치에 관련되며, 구성에 특징을 살펴보면, 크로스링크(L)의 작동에 의해 와이퍼가 승하강되도록 구비되는 와이퍼장치에 있어서, 상기 크로스링크(L)는 구동부(C)에 의해 승하강되면서 상단에 와이퍼홀더(100)가 힌지로 결합되고,상기 와이퍼홀더(100) 상에는 장공(110a)이 형성되는 가이드부재(110)가 구비되며,상기 크로스링크(L) 상에는 일단이 장공(110a)을 타고 이송되는 한 쌍의 수평유지바(120)가 힌지로 결합되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명은 크로스링크에 힌지로 결합된 수평유지바가 와이퍼홀더에 형성된 가이드부재의 장공을 타고 이송되며 와이퍼홀더의 승하강 운동시 와이퍼홀더가 흔들림없이 수평으로 견고하게 지지해주고, 와이퍼홀더에 수용된 보조홀더가 승하강과정에서 폭방향으로 신축되어 상하폭이 서로 다른 차량유리를 고르게 닦아주므로 넓은 시야가 확보되는 효과가 있다.

Description

와이퍼 장치{wiper device}

본 발명은 와이퍼 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 크로스링크에 힌지로 결합된 수평유지바가 와이퍼홀더에 구비된 가이드부재의 장공을 타고 이송되며 와이퍼홀더를 지지함에 따라 승하강 운동시 와이퍼홀더가 흔들림없이 수평으로 견고하게 지지되는 와이퍼장치에 관한 것이다.

와이퍼장치는 차량의 전면 또는 후면 유리 하부에 구비되어 비나 눈이 올 때 탑승자의 시야를 가리지 않도록 유리를 닦아주는 것으로 회동축을 중심으로 왕복각운동되는 와이퍼블레이드의 구조상 작동반경이 제한적이므로 세정이 이루어지지 못하는 사각지점이 발생하여 폭우, 폭설과 같은 악천후 속 주행시 시야 축소로 인한 사고의 우려가 높아지는 문제점이 있었다.

이에 보다 넓은 와이핑 면적의 확보를 위한 구조개선의 필요성이 요구되어 왔으며, 공개실용신안 제20-1999-0007700호에서는 모터로부터 동력을 전달받아 회전운동을 왕복 회전운동으로 변환하는 구동수단과 상기 구동수단과 대칭되게 구성되어 상기 구동수단에 의해 연동되는 종속수단 및 상기 구동수단과 상기 종속수단에 접속되어 윈드 시일드 글라스를 닦는 블레이드로 이루어지는 직선왕복 와이퍼 장치를 제시하고 있다.

그러나, 직선왕복 와이퍼 장치는 승하강 과정에서 와이퍼 블레이드가 회동 될 경우 접촉면적의 축소로 정상적인 작동이 불가능함에도 불구하고 상기 선행기술에서는 이를 해소하기 위한 구조가 구체적으로 제시되고 있지 않으며, 와이퍼블레이드 상의 종속수단과 구동수단의 접점이 서로 이격되는 위치에 배치된 도 8을 참조하여 작동상태를 살펴보면, 모터에 결합된 구동수단의 승하강에 이끌려 종속수단이 작동됨에 따라 블레이드의 기울어짐이 발생하므로 접촉면적이 축소되고 이로 인해 넓은 면적을 한번에 닦아내고자 하는 발명의 목적을 제대로 수행하지 못하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 착안 된 것으로서, 링크부재에 결합된 블레이드의 수평을 유지해주어 승하강과정에서 와이퍼의 각도변형이나 흔들림이 방지되는 와이퍼장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 크로스링크(L)의 작동에 의해 와이퍼가 승하강되도록 구비되는 와이퍼장치에 있어서, 상기 크로스링크(L)는 구동부(C)에 의해 승하강되면서 상단에 와이퍼홀더(100)가 힌지로 결합되고, 상기 와이퍼홀더(100) 상에는 장공(110a)이 형성되는 가이드부재(110)가 구비되며, 상기 크로스링크(L) 상에는 일단이 장공(110a)을 타고 이송되는 한 쌍의 수평유지바(120)가 힌지로 결합되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 크로스링크(L)는 고정축(P)에 의해 'X'자 형태로 교차 결합되는 링크바(L1)와, 링크바(L1) 일단에 힌지로 결합되어 구동부(C)의 동력을 전달하는 구동바(L2)와, 링크바(L1)의 다른 일단에 힌지로 결합되어 와이퍼홀더(100)가 연결되는 작동바(L3)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 와이퍼홀더(100)는 일단 또는 양단에 보조홀더(200)가 가이드레일(130)을 타고 신축운동되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 보조홀더(200)는 보조링크(210)에 의해 작동바(L3)상에 힌지로 결합되어, 크로스링크(L)의 승하강 작동과 연계되어 가이드레일(130)을 타고 신축운동되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 구동부(C)는 구동바(L2)상에 편심 결합되어 회전운동을 직선운동으로 전환하는 크랭크부재(C1)가 구비되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 구동바(L2)는 일단이 가이드부재(G)를 타고 직선이송되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 링크바(L1), 구동바(L2) 및 작동바(L3)는 각각 서로 다른 길이의 바를 한 쌍으로 배치 형성하여, 와이퍼홀더(100)와 연결되는 크로스링크(L)의 단부가 고정축(P)을 중심으로 일측으로 편중되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

이상의 구성 및 작용에 의하면, 본 발명은 크로스링크에 힌지로 결합된 수평유지바가 와이퍼홀더에 구비된 가이드부재의 장공을 타고 이송되며 와이퍼홀더를 지지함에 따라 승하강 운동시 와이퍼홀더가 흔들림없이 수평으로 견고하게 지지되는 효과가 있다.

또한, 와이퍼홀더에 수용된 보조홀더가 승하강 과정에서 폭방향으로 신축되어 상하폭이 서로 다른 차량유리를 고르게 닦아주므로 넓은 시야가 확보되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 와이퍼장치를 전체적으로 도시한 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 와이퍼장치에 구비된 가이드부재와 수평유지바의 결합구조를 확대 도시한 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 와이퍼장치에 보조홀더가 구비된 변형된 실시예를 도시한 구성도.
도 4는 보조홀더에 구비되는 보조링크의 실시예를 도시한 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 와이퍼장치의 변형된 실시예를 도시한 구성도
도 6은 크로스링크에 구비되는 가압부재의 실시 예를 도시한 구성도.
도 7은 와이퍼홀더의 단부가 굴곡지게 형성되어 차량 유리의 굴곡면에 밀착되는 변형된 실시 예를 도시한 구성도.
도 8은 링크구조를 이용한 종래의 와이퍼장치를 전체적으로 도시한 구성도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

본 발명은 와이퍼장치에 관련되며, 이때 와이퍼장치는 차량의 전면 유리에 설치되어 수직방향으로 흔들림없이 승하강되도록 크로스링크(L), 가이드부재(110), 수평유지바(120)를 포함하여 구성된다.

도 1은 본 발명에 따른 와이퍼장치를 전체적으로 도시한 것으로, 크로스링크(L)의 작동에 의해 와이퍼가 승하강되도록 구비되는 와이퍼장치에 있어서, 상기 크로스링크(L)는 구동부(C)에 의해 승하강되면서 상단에 와이퍼홀더(100)가 힌지로 결합되고, 상기 와이퍼홀더(100) 상에는 장공(110a)이 형성되는 가이드부재(110)가 구비되며, 상기 크로스링크(L) 상에는 일단이 장공(110a)을 타고 이송되는 한 쌍의 수평유지바(120)가 힌지로 결합되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 와이퍼장치는 상기 크로스링크(L)의 상단에 힌지로 결합된 와이퍼홀더(100)가 차량의 유리와 접한 상태에서 크로스링크(L)의 절첩에 의해 승하강되며 유리를 닦아주는 것으로, 상기 와이퍼홀더(100)에는 와이퍼 블레이드가 고정되는 수용홈이나 고정클립과 같은 체결수단이 구비되어 수명이 다한 와이퍼블레이드의 교체가 손쉽게 이루어진다. 이러한 교체구조는 통상의 것이므로 상세한 설명은 생략한다.

크로스링크(L)는 'X'자 형태로 교차 결합되는 링크부재가 교차점을 중심으로 절첩되며 확장 및 축소되는 것으로, 복수의 크로스링크(L)가 서로 연결되어 작동거리의 확장이 이루어지며 옷걸이나 행거와 같은 생활용품 및 크레인, 리프트와 같은 승강구조물의 길이조절수단으로 널리 사용되고 있다.

도 1을 참조하여 와이퍼장치의 구조와 작동상태를 살펴보면, 상기 크로스링크(L)는 고정축(P)에 의해 'X'자 형태로 교차 결합되는 링크바(L1)와, 링크바(L1) 일단에 힌지로 결합되어 구동부(C)의 동력을 전달하는 구동바(L2)와, 링크바(L1)의 다른 일단에 힌지로 결합되어 와이퍼홀더(100)가 연결되는 작동바(L3)를 포함하여 구성되며, 구동부(C)의 동력을 전달받아 구동바(L2)가 폭방향으로 회동되면, 고정축(P)을 중심으로 교차결합된 링크바(L1)가 절첩되며 구동바(L2)의 운동을 와이퍼홀더(100)가 결합된 작동바(L3)로 전달해주게 된다. 이때, 상술한 바와 같이 'X'자 형태로 교차된 상기 링크바(L1)가 폭방향으로 회동되는 구동바(L2)의 운동을 전달받아 수직방향으로 신축되며 크로스링크(L)의 작동방향을 수직방향으로 전환시켜주게되므로 작동바(L3)에 결합된 와이퍼홀더(100)의 승하강운동이 구현된다.

참고로, 상기 크로스링크(L)는 구동바(L2)의 작동시 링크바(L1)의 승하강 폭이 최대한 확장되도록 고정축(P)을 중심으로 링크바(L1)와 대향되게 결합되는 구동바(L2)의 길이를 짧게 형성하여 한정된 설치공간에서 링크바(L1)의 승하강폭이 최대한 확보될 수 있게 해주는 것이 바람직하다.

한편, 크로스링크(L) 상에 힌지결합된 와이퍼홀더(100)상에는 장공(110a)이 형성되는 가이드부재(110)가 구비되며, 상기 크로스링크(L) 상에는 일단이 장공(110a)을 타고 이송되는 한 쌍의 수평유지바(120)가 힌지로 결합된다.

상기 수평유지바(120)는 크로스링크(L)에 힌지 결합된 상태로 일단이 와이퍼홀더(100)에 구비된 가이드부재(110)의 장공(110a)에 수용되어 와이퍼홀더(100)의 좌우 회동을 방지한다. 도 2와 같이 서로 마주하는 한 쌍의 수평유지바(120)가 크로스링크(L)의 신축시 가이드부재(110)의 장공(110a)상에서 동시에 승하강되며 와이퍼홀더(100)를 지지해줌에 따라 와이퍼홀더(100)가 직선상의 두 점에서 동시에 지지되어 승하강과정에서 힌지를 중심으로 기울어지는 현상을 방지해주게 된다.

이처럼, 가이드부재(110)와 수평유지바(120)가 크로스링크(L)에 힌지결합된 와이퍼홀더(100)의 수평을 유지시켜줌에 따라 승하강과정에서 와이퍼홀더(100)가 일측으로 기울어지며 유리와의 접촉면적이 감소되는 문제점이 개선되므로 와이퍼의 세척효율이 향상된다.

한편, 상기 와이퍼홀더(100)는 일단 또는 양단에 보조홀더(200)가 가이드레일(130)을 타고 신축운동 되도록 구비된다. 상기 보조홀더(200)는 일반적인 승용차 유리가 상측이 좁은 사다리꼴 형상으로 이루어져 와이퍼의 작동반경을 벗어나는 사각지점이 발생하는 문제점을 해소하기 위한 것으로, 상기 보조홀더(200)가 와이퍼홀더(100)의 길이방향을 따라 형성된 가이드레일(130)상에서 와이퍼홀더(100)의 길이방향을 따라 신축되며 기존 와이퍼가 닿지 못하는 유리의 양측모서리까지 확장되므로 유리의 전면적을 고르게 닦아 세척불량 발생을 방지해주게 된다. 상기 보조홀더(200)는 별도의 구동수단(예를 들어 실린더나 레크 피니언장치)이나 외부 가이드 수단에 의해 유리와의 접촉면적을 벗어나지 않는 범위 내에서 확장 및 축소되며, 이를 위한 작동구조는 다양한 변형이 가능하다.

이때, 상기 보조홀더(200)는 보조링크(210)에 의해 작동바(L3) 상에 힌지로 결합되어, 크로스링크(L)의 승하강 작동과 연계되어 가이드레일(130)을 타고 신축운동되도록 구비된다.

도 3을 참조하여 상기 보조홀더(200)의 작동을 살펴보면, 도시된 바와 같이 일단부가 크로스링크(L)의 작동바(L3)와 힌지로 결합된 보조링크(210)는 다른 일단부가 가이드레일(130)에 설치된 보조홀더(200)에 힌지로 결합됨에 따라 크로스링크(L)의 승하강에 연계되어 보조홀더(200)를 가이드레일(130)의 길이방향을 따라 폭방향으로 직선 왕복이송시켜 주게 된다. 이처럼, 보조홀더(200)의 신축이 크로스링크(L)의 승하강과 연계 작동되므로 작동 제어를 위한 별도의 제어장치 없이 규칙적인 왕복이송이 이루어지게 된다.

한편, 상기 구동부(C)는 구동바(L2) 상에 편심 결합되어 회전운동을 직선운동으로 전환하는 크랭크부재(C1)가 구비된다. 구동부(C)는 모터와 같은 통상의 동력원을 지칭하는 것으로 별도의 구동모터가 개별설치될 수 있으나, 설치의 편의를 위해 기존 차량의 와이퍼 구동축을 재사용하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 구동부(C)는 회전운동을 구동바(L2)의 왕복운동으로 변환시켜주는 크랭크부재(C1)가 동력전달수단으로 구비되며, 상기 크랭크부재(C1)는 구동바(L2)의 일단부가 크랭크부재(C1)의 회전중심으로부터 이격된 위치에 편심 결합됨에 따라 구동부(C)가 회전 운동하면 상기 구동부(C) 상에 편심결합된 크로스링크(L)의 단부가 구동부(C)의 회전에 의해 왕복운동하며 크로스링크(L) 절첩이 이루어지게 된다.

참고로, 상기 크랭크부재(C1)는 기본적으로 구동부(C) 상에 직접 설치되나 설치위치에 따라 벨트나 와이어와 같은 동력전달수단을 이용해 구동부(C)의 회전운동을 간접적으로 전달받도록 구조를 변형하는 것도 가능하다.

한편, 상기 구동바(L2)는 일단이 가이드부재(G)를 타고 직선이송되도록 구비된다. 상기 가이드부재(G)는 고정축(P)과 이격되는 위치에 놓여진 크로스링크(L)의 다른 교차점에 힌지결합되어 수직방향으로 승하강 되는 것으로, 상술한 고정축(P) 상에 설치된 홈이나 봉 또는 가이드레일과 같은 이송경로를 따라 수직방향으로 승하강되어, 연결된 크로스링크(L)의 이동경로를 수직방향으로 안내함으로써 크로스링크(L)의 기울어짐을 방지한다.

도 4는 가이드로드(150)에 의해 크랭크부재(C1) 일측에 편심 결합된 상태에서 작동되는 크로스링크(L)의 실시예를 도시한 것으로 도면을 참조하여 본 발명에 따른 와이퍼장치의 작동구조를 살펴보면, 고정축(P) 상에 힌지결합된 상태로 고정된 크로스링크(L)의 구동바(L2)가 크랭크부재(C1)에 편심결합된 가이드로드(150)에 의해 좌우로 회동되면, 상술한 링크바(L1)가 연계작동되며 작동바(L3) 상단에 힌지 결합된 와이퍼홀더(100)가 가이드부재(G)의 승하강 이동경로를 따라 수직방향으로 승하강 된다.

도 5는 본 발명에 따른 와이퍼장치의 변형된 실시 예에 대한 것으로, 상기 링크바(L1), 구동바(L2) 및 작동바(L3)는 각각 서로 다른 길이의 바를 한 쌍으로 배치 형성하여, 와이퍼홀더(100)와 연결되는 크로스링크(L)의 단부가 고정축(P)을 중심으로 일측으로 편중되도록 구비된다.

도면을 참조하여 작동구조를 살펴보면, 고정축(P) 상에 회동가능하게 교차 결합된 링크바(L1)의 양단부에 구동바(L2)와 작동바(L3)가 결합되되, 길이가 긴 링크바(L1)의 양단부에는 짧은 구동바(L2)와 작동바(L3)가 각각 연결되고, 길이가 짧은 링크바(L1)의 양단부에는 반대로 길이가 긴 구동바(L2)와 작동바(L3)가 각각 연결됨에 따라 도시된 것처럼 좌우 비대칭의 평행사변형 절첩구조를 이루게 되며, 크로스링크(L)의 양단부가 고정축(P)을 중심으로 대각선 상에 위치되어 편향되게 절첩이 이루어지므로 승하강 도중 운전자의 시야가 가려지는 문제가 개선된다.

이때, 수평유지바(120)의 일단부가 수용되는 가이드부재(110)는 장공(110a)이 아치형으로 형성되어 크로스링크(L)의 승하강방향을 따라 대각선방향으로 원호를 그리며 움직이는 수평유지바(120)의 일단부를 지지해주게 되므로 와이퍼홀더(100)가 승하강과정에서 수평을 유지할 수 있도록 받쳐주게 된다.

참고로, 상기 작동바(L3)에는 와이퍼홀더(100)가 유리측으로 가압되도록 가압부재(140)가 구비될 수 있다. 가압부재(140)는 도 6에 도시된 바와 같이 분할 형성된 작동바(L3) 상에 구비되며, 단부에 결합된 와이퍼홀더(100)가 유리에 긴밀하게 밀착되어 세척효율이 향상되도록 가압지지해주게 된다. 상기, 도 6은 크로스링크(L)의 가압부재(140)로 코일스프링이 적용된 상태를 도시하고 있으나 이는 하나의 실시 예에 불과하며, 회전축 상에 토션스프링을 설치하거나, 링크 일부를 복원력 있는 탄성부재(예를 들어 판스프링)로 대체하는 것처럼 다양한 구조 변경이 가능하다.

그리고, 넓은 시야각 확보를 위해 전면창의 단부가 절곡되어 차체 측면까지 연장된 형상으로 제작된 대형차량(예를 들어 버스나 트럭)의 경우 기존의 일반적인 와이퍼장치로는 굴곡면을 닦는 것이 불가능하지만 수직방향으로 승하강되는 본 발명의 경우, 도 7과 같이 상기 와이퍼홀더(100)의 양측단부를 접지면의 굴곡에 대응되는 형상으로 절곡시켜둠으로써 수직방향으로 승하강되는 와이퍼가 세정이 곤란한 절곡 부위를 한번에 닦아줄 수 있게 된다.

L : 크로스링크 100 : 와이퍼홀더
110 : 가이드부재 110a : 장공
120 : 수평유지바 C : 구동부

Claims

구동부(C)에 의해 승하강되는 크로스링크(L) 상단에 힌지로 결합되고, 와이퍼가 설치되는 와이퍼홀더(100);
상기 와이퍼홀더(100) 상에 구비되어, 장공(110a)이 형성되는 가이드부재(110);
상기 크로스링크(L) 상에 힌지로 결합되어, 장공(110a)을 타고 이송되는 한 쌍의 수평유지바(120);
상기 와이퍼홀더(100)의 일단 또는 양단에 설치되어 와이퍼가 결합되고, 보조링크(210)에 의해 크로스링크(L)와 힌지로 결합되며, 크로스링크(L)의 승하강 작동과 연계되어 신축운동되도록 구비되는 보조홀더(200);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 와이퍼 장치.
제 1항에 있어서,
상기 크로스링크(L)는 고정축(P)에 의해 'X'자 형태로 교차 결합되는 링크바(L1)와, 링크바(L1) 일단에 힌지로 결합되어 구동부(C)의 동력을 전달하는 구동바(L2)와, 링크바(L1)의 다른 일단에 힌지로 결합되어 와이퍼홀더(100)가 연결되는 작동바(L3)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 보조홀더(200)는 와이퍼홀더(100) 상에서 가이드레일(130)을 타고 신축운동되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 장치.
제 2항에 있어서,
상기 보조링크(210)는 크로스링크(L)의 작동바(L3)상에 힌지로 결합되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 장치.
제 1항에 있어서,
상기 구동부(C)는 구동바(L2)상에 편심 결합되어 회전운동을 직선운동으로 전환하는 크랭크부재(C1)가 구비되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 장치.
제 2항에 있어서,
상기 구동바(L2)는 일단이 가이드부재(G)를 타고 직선이송되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 와이퍼장치.
제 2항에 있어서,
상기 링크바(L1), 구동바(L2) 및 작동바(L3)는 각각 서로 다른 길이의 바를 한 쌍으로 배치 형성하여, 와이퍼홀더(100)와 연결되는 크로스링크(L)의 단부가 고정축(P)을 중심으로 일측으로 편중되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 장치.