KR101568619B1 - 와이퍼 블레이드의 압력측정 장치 - Google Patents

와이퍼 블레이드의 압력측정 장치 Download PDF

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김형래
원홍인
홍준기
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Abstract

와이퍼 블레이드의 압력측정 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 블레이드의 압력측정 장치는, 상면에 유리가 배치되는 회전원판; 회전원판을 회전시키기 위한 회전구동부; 회전원판에 대하여 평행하게 설치되는 슬라이드빔; 슬라이드빔을 회전원판에 대하여 상하로 이동시키는 높이조절부; 슬라이드빔에 연결되고, 와이퍼 블레이드의 블레이드 러버를 파지하는 러버홀더; 및 러버홀더에 설치되어 블레이드 러버에 가해지는 압력을 측정하기 위한 로드셀;을 포함한다.

Description

와이퍼 블레이드의 압력측정 장치{DEVICE FOR MEASURING PRESSURE OF WIPER BLADE}
본 발명은 와이퍼 블레이드의 압력측정 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 유리에 대하여 회전운동하는 상태에서의 와이퍼에 가해지는 압력을 측정하는 장치에 관한 것이다.
차량의 와이퍼 블레이드가 작동하는 경우에 와이퍼 블레이드의 블레이드 러버와 차량의 윈드쉴드 유리 사이의 마찰에 의해 스퀼 소음(Squeal Noise)이 발생하게 된다.
이러한 스퀼 소음의 발생조건을 산출하기 위한 다양한 연구가 수행되고 있으며, 스퀼 소음시 발생하는 블레이드 러버의 누름압을 측정하기 위한 다양한 측정장치가 개발되고 있다. 종래의 측정장치는 스퀼소음 발생시 나타나는 블레이드 러버의 누름압을 측정하기 위하여, 필름타입의 센서를 사용하고 있다. 이러한 필름타입의 센서는 와이퍼 블레이드와 유리사이에 위치하여 와이퍼의 각각의 전면유리 안착위치에 따라 누름압 분포를 측정할 수 있도록 해준다.
그러나 종래의 필름타입을 사용하는 누름압 측정장치는 와이퍼 블레이드가 작동하지 않는 정적인 상태에서만 누름압의 측정이 가능하였다. 즉, 와이퍼 블레이드가 작동하면서 발생하는 스퀼 소음의 경우에는 시간에 따른 압력변화의 측정이 불가능하였다.
따라서, 차량의 와이퍼 블레이드가 동적인 상태에서도 블레이드 러버의 압력을 측정할 수 있는 측정장치의 개발이 필요하다.
본 발명의 실시예는, 차량의 와이퍼가 동적인 상태에서 발생하는 스퀼소음을 측정하고, 스퀼소음 발생시 나타나는 블레이드 러버의 압력변화를 측정할 수 있는 와이퍼 블레이드의 압력측정 장치를 제공하고자 한다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 와이퍼 블레이드의 압력측정 장치는,
상면에 유리가 배치되는 회전원판; 상기 회전원판을 회전시키기 위한 회전구동부; 상기 회전원판에 대하여 평행하게 설치되는 슬라이드빔; 상기 슬라이드빔을 상기 회전원판에 대하여 상하로 이동시키는 높이조절부; 상기 슬라이드빔에 연결되고, 와이퍼 블레이드의 블레이드 러버를 파지하는 러버홀더; 및 상기 러버홀더에 설치되어 상기 블레이드 러버에 가해지는 압력을 측정하기 위한 로드셀;을 포함하고,
상기 높이조절부에 의해 상기 슬라이드빔이 위아래로 이동하면서, 상기 블레이드 러버와 상기 회전원판에 배치되는 유리 사이의 압력을 변화시키는 것을 특징으로 하는 와이퍼 블레이드의 압력측정 장치를 제공한다.
또한, 상기 높이조절부는, 상기 슬라이드빔을 양측에서 수직으로 지지하기 위한 한 쌍의 기둥; 및 상기 한 쌍의 기둥 각각에 마련되어, 상기 슬라이드빔의 수직위치를 고정시키는 위치고정부;를 포함하고, 상기 슬라이드빔의 양측에는 상기 한 쌍의 기둥이 각각 관통할 수 있는 관통구가 마련되어, 상기 슬라이드빔이 상기 한 쌍의 기둥에서 상하로 이동할 수 있다.
또한, 상기 위치고정부는, 상기 슬라이드빔에 이격된 위치에서 상기 한 쌍의 기둥에 각각 고정되는 브릿지부; 및 상기 브릿지부와 상기 슬라이드빔을 나사로 체결하는 높낮이 조절나사;를 포함하고, 상기 높낮이 조절나사를 회전시킴으로써, 상기 슬라이드빔을 상하로 이동시킬 수 있다.
또한, 상기 로드셀은 원통형 로드셀이며, 상기 원통형 로드셀의 일단은 상기 러버홀더에 연결되고 타단은 연결핀에 의해 상기 슬라이드빔에 고정될 수 있다.
또한, 상기 블레이드 러버와 상기 유리 사이의 마찰에 따른 스퀼소음을 측정하기 위한 마이크로폰; 및 상기 블레이드 러버의 진동을 측정하기 위한 진동측정기;를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 와이퍼 블레이드의 압력측정 장치는 차량의 와이퍼가 동적인 상태에서 발생하는 스퀼소음을 측정할 수 있다.
또한, 스퀼소음 발생시 나타나는 누름압 변화를 시간에 따라 또는 소음 상태의 변화에 따라 측정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 블레이드의 압력측정 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 와이퍼 블레이드의 압력측정 장치에 구비되는 러버홀더의 사시도이다.
도 3은 도 1의 와이퍼 블레이드의 압력측정 장치에 구비되는 블레이드 러버와 러버홀더의 단면도이다.
도 4는 도 1의 와이퍼 블레이드의 압력측정 장치에 구비되는 브릿지부의 사시도이다.
도 5는 도 1의 와이퍼 블레이드의 압력측정 장치에 구비되는 슬라이드빔의 사시도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 블레이드의 압력측정 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 와이퍼 블레이드의 압력측정 장치에 구비되는 러버홀더의 사시도이다. 도 3은 도 1의 와이퍼 블레이드의 압력측정 장치에 구비되는 블레이드 러버와 러버홀더의 단면도이고, 도 4는 도 1의 와이퍼 블레이드의 압력측정 장치에 구비되는 브릿지부의 사시도이다. 또한, 도 5는 도 1의 와이퍼 블레이드의 압력측정 장치에 구비되는 슬라이드빔의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 블레이드의 압력측정 장치(100)는 차량의 와이퍼 블레이드에 가해지는 압력을 측정하기 위한 것으로, 보다 상세하게는, 와이퍼 블레이드가 동적으로 작동하는 상태에서 와이퍼 블레이드에 가해지는 압력을 측정하기 위해 마련된 것이다.
상기 와이퍼 블레이드의 압력측정 장치(100)는 상면에 유리가 배치되는 회전원판(190), 상기 회전원판을 회전시키기 위한 회전구동부(192), 슬라이드빔(130), 상기 슬라이드빔(130)을 높이를 조절하기 위한 높이조절부, 와이퍼 블레이드의 블레이드 러버(10)를 고정시키기 위한 러버홀더(160) 및 상기 와이퍼 블레이드의 블레이드 러버(10)에 가해지는 압력을 측정하기 위한 로드셀(140)을 포함하여 구성된다.
상기 회전원판(190)은 원형의 평면형상을 지니며, 상면에 유리(20)가 배치된다. 상기 유리(20)는 회전원판(190)에 배치된 후 실리콘 등을 통하여 고정될 수 있다. 차량의 윈드실드 유리와 하면서 작동하는 와이퍼 블레이드의 블레이드 러버에 가해지는 압력을 측정하기 위하여, 본 실시예에서는 상면에 유리(20)가 배치되는 회전원판(190)이 제공된다. 실제 차량에서는 윈드실드 유리가 고정되고, 이에 대하여 상대적으로 와이퍼 블레이드가 회전하는 상태이지만, 이러한 상대운동을 모사하기 위하여, 본 실시예에서는, 와이퍼 블레이드의 블레이드 러버(10)의 위치가 고정되고, 윈드실드 유리에 해당하는 유리(20)가 상면에 배치되는 회전원판(190)이 상기 와이퍼 블레이드의 블레이드 러버와 접촉하면서 회전하게 된다.
상기 회전구동부(192)는 상기 회전원판(190)을 회전시키기 위한 것으로 3상 유도모터를 이용한다. 상기 회전원판(190)은 회전구동부(192)의 축(미도시)에 장착된다.
상기 슬라이드빔(130)은 상기 와이퍼 블레이드의 블레이드 러버(10)를 상기 회전원판(190)에 배치되는 유리(20)에 대하여 위아래로 이동시키기 위해 마련된 것이다. 상기 슬라이드빔(130)은 상기 회전원판(190)에 대하여 평행하게 설치된다. 상기 슬라이드빔(130)에 연결되는 블레이드 러버(10)는 슬라이드빔(130)의 수직이동에 따라 유리(20)에 대하여 위아래로 이동하게 되고, 슬라이드빔(130)의 위치에 따라 상기 유리(20)와 블레이드 러버(10) 사이의 접촉면적 또는 압력을 변화시킬 수 있다. 다시말해, 상기 유리(20)와 블레이드 러버(10)의 압착정도를 조절할 수 있다.
상기 높이조절부는, 상기 슬라이드빔(130)을 상기 회전원판(190)에 대하여 위아래로 수직이동시키고 회전원판(190)에 대한 슬라이드빔(130)의 위치를 고정하기 위해 마련된 것이다.
상기 높이조절부에 대해서는, 도 1, 도 4 및 도 5를 참조하여 설명하기로 한다. 본 실시예에에 따른 높이조절부는, 상기 슬라이드빔(130)을 슬라이드빔(130) 양측에서 수직으로 지지하기 위한 한 쌍의 기둥(110a, 110b)과, 슬리이드빔(130)의 수직위치를 고정시키기 위한 위치고정부를 포함한다. 상기 위치고정부에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
상기 한 쌍의 기둥(110a, 110b)는 상기 슬라이드빔(130)의 양단에서 슬라이드빔(130)을 수직으로 지지한다. 상기 슬라이드빔(130)은 상기 한 쌍의 기둥(110a, 110b) 상에서 위아래로 이동할 수 있다. 본 실시예에서 상기 한 쌍의 기둥(110a, 110b)의 단면은 원형이나, 이에 한정되지 않으며 단면이 사각형일 수도 있다. 다만, 상기 슬라이드빔(130)의 수직이동을 원활하게 하기 위해서는 상기 한 쌍의 기둥(110a, 110b)의 단면은 원형인 것이 바람직하다.
상기 한 쌍의 기둥(110a, 110b) 상에서 상기 슬라이드빔(130)이 수직으로 이동 가능하도록 상기 슬라이드빔(130)의 양측에는 상기 한 쌍의 기둥(110a, 110b)이 각각 관통할 수 있는 관통구(132a, 132b)가 마련되어 있다.
본 실시예에서, 상기 위치고정부는 브릿지부(120a, 120b) 및 높낮이 조절나사(170a, 170b)를 포함한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 브릿지부(120a, 120b)는 한 쌍이 마련되어, 각각 상기 한 쌍의 기둥(110a, 110b) 각각에 고정된다. 상기 브릿지부(120a, 120b)는 육면체의 블록형상을 지니고 있으며, 상기 기둥(110a, 110b)이 각각 관통할 수 있는 기둥관통구(122)가 마련되어 있다. 상기 브릿지부(120a, 120b)의 상기 기둥관통구(122)에 상기 기둥(110a, 110b)을 삽입하고, 브릿지부(120a, 120b)를 상기 기둥(110a, 110b) 상에서 이동시켜 위치를 결정한 후, 볼트체결(미도시)이나 접착제 등을 통하여 블릿지부(120a, 120b)와 기둥(110a, 110b)를 결합시킨다.
한편, 상기 브릿지부(120a, 120b)에는 나사가 관통할 수 있는 나사홀(124)이 마련된어 있다. 상기 나사홀(124)을 통하여 도 1에 도시된 높낮이 조절나사(170a, 170b)가 관통할 수 있다. 상기 높낮이 조절나사(170a, 170b) 각각은 상기 한 쌍의 브릿지부(120a, 120b) 각각과 상기 슬라이드빔(130) 양단을 각각 관통한 후, 각각 너트(180a, 180b)와 체결된다. 따라서, 상기 높낮이 조절나사(170a, 170b)를 회전시켜, 상기 너트(180a, 180b)와의 나사체결 위치를 변경시킴으로써, 상기 슬라이드빔(130)의 수직위치를 위아래로 이동시킬 수 있다.
이하, 본 실시예에 따른 러버홀더와 로드셀에 대하여 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 러버홀더(160)는 와이퍼 블레이드의 블레이드 러버(10)를 파지하기 위해 마련된 것이다. 본 실시예에서 상기 러버홀더(160)의 하단부에는 블레이드 러버(10)의 상부에 마련된 평판형상의 결합판이 삽입될 수 있는 삽입부(164)가 마련되어 있다. 상기 러버홀더(160)의 삽입부(164)를 관통하여 상기 블레이드 러버(10)의 결합판을 삽입하여, 상기 러버홀더(160)와 상기 블레이드 러버(10)는 결합된다. 한편, 상기 러버홀더(160)에는 로드셀(140)과 결합시키기 위한 로드셀 결합부(162)가 마련되어 있다. 본 실시예에서, 상기 러버홀더(160)는 두개의 로드셀(140)과 결합되는 것을 예를 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 더 많은 로드셀(140)을 설치할 수도 있음은 물론이다.
상기 로드셀(140)은 원통형 로드셀로서, 회전원판(190) 상의 유리(20)가 상기 블레이드 러버(10)와 접촉하면서 회전할 때 블레이드 러버(10)에 가해지는 누름압을 측정하기 위해 마련된 것이다. 상기 로드셀(140)의 하부는 상기 러버홀더(160)의 상부에 장착된다. 또한, 상기 로드셀(140)의 상부는 상기 슬라이드빔(130)에 마련된 로드셀 결합부(134)에 결합된다. 본 실시예에서, 상기 슬라이드빔(130)과 한 쌍의 로드셀(140)은 각각 연결핀(150)에 의하여 결합된다. 다시말해, 상기 원통형 로드셀(140)의 일단은 상기 러버홀더(160)의 상부에 연결되고, 타단은 연결핀(150)에 의해 상기 슬라이드빔(130)에 고정된다.
높낮이 조절나사(170a, 170b)의 조절에 따라 상기 슬라이드빔(130)의 수직위치를 조절할 수 있다. 이에 따라, 상기 러버홀더(160) 및 상기 로드셀(140)을 통하여 슬라이드빔(130)에 연결된 블레이드 러버(10)도 수직으로 이동하게 된다. 그러므로, 슬라이드빔(130)의 수직위치에 따라 상기 블레이드 러버(10)와 유리(20)와의 압착정도를 조절할 수 있고, 따라서 유리(20)에 가해지는 하중을 조절할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 블레이드의 압력측정 장치는, 블레이드 러버(10)와 유리(20) 사이의 마찰에 따른 스퀼소음을 측정하기 위한 마이크로폰(미도시)과, 상기 블레이드 러버(10)의 진동을 측정하기 위한 진동측정기(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 실시예에 따른 와이퍼 블레이드의 압력측정 장치(100)를 이용하는 경우, 와이퍼 블레이드가 작동하면서 스퀼소음이 발생하는 경우, 블레이드 러버(10)에 가해지는 누름압과 진동을 함께 측정할 수 있다.
상술한 실시예에 있어서 슬라이드빔(130)의 수직위치를 고정하기 위하여, 브릿지부(120a, 120b)와 높낮이 조절나사(170a, 170b)를 예를 들었으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 슬라이드빔(130)을 이동시키기 위하여, 모터와 풀리 및 체인등을 통하여 전동식으로 상기 슬라이드빔(130)을 이동시킬 수도 있고, 유압실린더를 이용하여 상기 슬라이드빔(130)을 수직으로 이동시킬 수도 있음은 물론이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 블레이드의 압력측정 장치(100)에 따르며, 스퀼소음 발생시 나타나는 블레이드 러버(10)의 누름압과 진동을 시간에 따라 측정할 수 있다.
또한, 와이퍼 블레이드의 정적상태와 동적상태의 모사가 가능하여 정적상태와 동적상태 모두에서 블레이드 러버에 가해지는 누름압을 측정할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 블레이드 러버 20: 유리
100: 와이퍼 블레이드의 압력측정 장치
110a, 110b: 기둥 120a, 120b: 브릿지부
122: 기둥관통구 124: 나사홀
130: 슬라이드빔 132a, 132b: 관통구
134: 로드셀 결합부 140; 로드셀
150: 연결핀 160: 러버홀더
162: 로드셀 결합부 164: 삽입부
170a, 170b: 높낮이 조절나사 180a, 180b: 너트
190: 회전원판 192: 회전구동부

Claims (5)

  1. 상면에 유리가 배치되는 회전원판;
    상기 회전원판을 회전시키기 위한 회전구동부;
    상기 회전원판에 대하여 평행하게 설치되는 슬라이드빔;
    상기 슬라이드빔을 상기 회전원판에 대하여 상하로 이동시키는 높이조절부;
    상기 슬라이드빔에 연결되고, 와이퍼 블레이드의 블레이드 러버를 파지하는 러버홀더; 및
    상기 러버홀더에 설치되어 상기 블레이드 러버에 가해지는 압력을 측정하기 위한 로드셀;을 포함하고,
    상기 높이조절부에 의해 상기 슬라이드빔이 위아래로 이동하면서, 상기 블레이드 러버와 상기 회전원판에 배치되는 유리 사이의 압력을 변화시키는 것을 특징으로 하는 와이퍼 블레이드의 압력측정 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 높이조절부는,
    상기 슬라이드빔을 양측에서 수직으로 지지하기 위한 한 쌍의 기둥; 및
    상기 한 쌍의 기둥 각각에 마련되어, 상기 슬라이드빔의 수직위치를 고정시키는 위치고정부;를 포함하고,
    상기 슬라이드빔의 양측에는 상기 한 쌍의 기둥이 각각 관통할 수 있는 관통구가 마련되어, 상기 슬라이드빔이 상기 한 쌍의 기둥에서 상하로 이동하는 것을 특징으로 하는 와이퍼 블레이드의 압력측정 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 위치고정부는,
    상기 슬라이드빔에 이격된 위치에서 상기 한 쌍의 기둥에 각각 고정되는 브릿지부; 및
    상기 브릿지부와 상기 슬라이드빔을 나사로 체결하는 높낮이 조절나사;를 포함하고,
    상기 높낮이 조절나사를 회전시킴으로써, 상기 슬라이드빔을 상하로 이동시키는 것을 특징으로 하는 와이퍼 블레이드의 압력측정 장치.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로드셀은 원통형 로드셀이며, 상기 원통형 로드셀의 일단은 상기 러버홀더에 연결되고 타단은 연결핀에 의해 상기 슬라이드빔에 고정되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 블레이드의 압력측정 장치.
  5. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 블레이드 러버와 상기 유리 사이의 마찰에 따른 스퀼소음을 측정하기 위한 마이크로폰; 및
    상기 블레이드 러버의 진동을 측정하기 위한 진동측정기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 와이퍼 블레이드의 압력측정 장치.
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