KR101599828B1

KR101599828B1 - 스크린 와이퍼 장치 및 스크린 와이퍼 장치의 작동 방법

Info

Publication number: KR101599828B1
Application number: KR1020127003512A
Authority: KR
Inventors: 올리버 비힐러
Original assignee: 볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비
Priority date: 2009-08-13
Filing date: 2009-08-13
Publication date: 2016-03-07
Also published as: BR112012003217A2; JP2013501680A; WO2011019305A1; US20120138090A1; JP5554412B2; CN102470823A; US8938846B2; KR20120050447A; EP2464547A1

Abstract

본 발명은 윈도우 스크린(20)과 윈도우 스크린(20)을 청소하기 위한 윈도우 스크린 와이퍼(50)로 구성된 스크린 와이퍼 장치가 제공된다. 여기서, 윈도우 스크린(20)은 캐빈(12)의 개구부(14)에 배치되고 윈도우 프레임(16)에 삽입되며, 윈도우 스크린(20)은 열린 위치와 닫힌 위치 사이에서 움직일 수 있는 최소한 하나의 스크린부(22, 24)로 구성된다. 윈도우 스크린(20)은 최소한 하나의 스크린부(22, 24)의 첫번째 위치에 대응하는 첫번째 상태와 최소한 하나의 스크린부(22, 24)의 두번째 위치에 대응하는 두번째 상태를 가진 전기회로(80)에 결합될 수 있는 전기전도성 소자(70, 70U, 70L)로 구성된다. 전기회로(80)가 첫번째 또는 두번째 상태에 있는지 검출이 가능한 접촉점(60, 62, 64, 62U, 64U, 62L, 64L)과 스크린 와이퍼 시스템의 작동을 제어하는 와이퍼 제어장치(90)가 제공된다.

Description

스크린 와이퍼 장치 및 스크린 와이퍼 장치의 작동 방법{SCREEN WIPER ARRANGEMENT AND METHOD FOR OPERATING A SCREEN WIPER ARRANGEMENT}

본 발명은 윈도우 스크린(window screen)과 윈도우 스크린을 청소하기 위한 스크린 와이퍼(screen wiper)로 구성된 스크린 와이퍼 장치(screen wiper arrangement)와 스크린 와이퍼 장치의 작동 방법에 관한 것이다.

예를 들어 이동식 또는 고정식 건설장비와 작업기계의 캐빈(cabin)에는 고정 스크린부(fixed screen portion)에 대해 움직일 수 있는 스크린부가 있는 윈도우 스크린을 갖고 있다는 것은 종래 기술분야에 잘 알려져 있다. 이동 스크린부(movable screen portion)가 열려 있을 때, 그러한 경우에 스크린 와이퍼가 움직이거나 작동된다면 손상을 입을 것이다.

JP 6156069는 굴삭기의 전면 윈도우가 열려있는지 닫혀있는지를 검출하는 장치를 개시한다. 윈도우 스크린을 여닫기 위해 제공된 이동식 장치에 위치한 액츄에이터 장치에 센서가 설치된다. 윈도우 스크린이 열려있을 때는 와이퍼를 작동시킬 수 없다.

GB353366A는 윈도우 스크린과 캡의 개구부에 배치되고 윈도우 프레임에 삽입되는 스크린 와이퍼로 구성된 스크린 와이퍼 장치를 개시한다. 윈도우 스크린은 열린 위치와 닫힌 위치 사이에서 움직일 수 있다. 와이퍼 모터가 윈도우 스크린에 배치된다. 접촉핀(contact pin)으로 형성된 전기전도성 소자가 윈도우 스크린의 위치에 따라 배터리와 와이퍼 모터 사이의 전기회로를 여닫는 와이퍼 모터의 덮개(casing)에 배치된다. 접촉핀은 윈도우 스크린이 닫혔을 때 차량 배터리와 와이퍼 모터 사이의 전기적인 연결을 형성하기 위해 스프링 요소에 기계적이고 전기적인 접촉을 만든다.

이동 윈도우 스크린을 작동시키는 액츄에이터 장치와 무관한 스크린 와이퍼의 작동을 방지하는 스크린 와이퍼 장치를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.

또 다른 목적은 상기 스크린 와이퍼 장치에 대한 작동방법을 제공하는 것이다.

이러한 목적은 독립항의 특징들에 의해 달성된다. 다른 청구항들, 상세한 설명과 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예들을 보여준다.

윈도우 스크린과 윈도우 스크린을 청소하기 위한 스크린 와이퍼 시스템으로 구성된 스크린 와이퍼 장치가 제시되며, 윈도우 스크린은 캐빈의 개구부에 설치되고 윈도우 프레임(window frame)에 삽입되며, 윈도우 스크린은 열린 위치와 닫힌 위치 사이에서 움직일 수 있는 최소한 하나의 스크린부로 구성된다. 윈도우 스크린은 최소한 하나의 스크린부의 첫번째 위치에 대응하는 최소한 첫번째 상태와 최소한 하나의 스크린부의 두번째 위치에 대응하는 두번째 상태를 갖는 전기회로와 결합 가능한(coupleable) 전기전도성 소자로 구성된다. 전기회로가 첫번째 상태에 있는지 두번째 상태에 있는지를 검출하기 위해 하나 이상의 접촉점(contact points)이 이용가능하고, 전기회로의 실제상태에 따라 스크린 와이퍼 시스템의 작동을 제어하기 위한 와이퍼 제어 소자(wiper control element)가 제공된다.

전기전도성 소자는 최소한 하나의 스크린부와 연결되어 작동 가능하게 배치된 제1접촉점 및 제2접촉점과 전기적으로 결합된다. 전도전도성 소자는 최소한 하나의 스크린부에 부착된 단순한 전선(wire) 또는 그것에 증착된 전도막(conductive thin film)으로 구현될 수 있다. 두 개의 접촉점은 전기전도성 소자로 구성된 스크린부가 적절한 위치에 놓일 때 전기전도성 소자에 의해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.

본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 의하면, 전기전도성 소자는 인덕터가 될 수 있다. 최소한 하나의 스크린부의 위치가 하나 이상의 접촉점과 전기전도성 소자 간의 물리적인 접촉 없이 검출될 수 있다.

본 발명의 주요한 성과는 최소한 하나의 스크린부의 실제 위치가 신뢰할만하게 검출 가능하다는 것이며 스크린 와이퍼가 작동되면 최소한 하나의 스크린부가 스크린 와이퍼가 손상을 입을 수 있는 위치에 있다고 검출되는 경우에는 스크린 와이퍼 시스템의 작동이 자동적으로 방지된다는 것이다

스크린 와이퍼 시스템은 보통 스크린 와이퍼와 통합 와셔(integrated washer)로 구성된다. 상기한 최소한 하나의 스크린부가 (부분적으로 또는 완전히) 열렸을 때 스크린 와이퍼와 와셔가 작동이 되어서는 안되는 곳에서는 본 발명에 따라 스크린 와이퍼의 이동 및/또는 스크린 와이퍼 시스템에 통합된 와셔로부터의 물의 분출에 제동이 걸리고(triggered) 따라서 최소한 하나의 스크린 위치가 열린 위치에 있을 때는 물이 분출되지 않고 스크린 와이퍼가 움직이지 않는다.

바람직하게는, 최소한 하나의 스크린부가 수동이나 액츄에이터에 의해 움직일 수 있다. 최소한 하나의 스크린부가 닫힌 위치에 있는지를 검출하기 위해 분리된 대형 장치를 쓰지 않아도 된다. 본 발명에 따라 사용된 하나 이상의 접촉점은 작게 만들 수 있고 장애를 받지 않는 위치에 배치될 수 있는데, 예를 들면 최소한 하나의 스크린부의 윈도우 프레임이나 가이드에 통합되는 것이다.

본 발명에 따라 사용된 전기전도성 소자(ellectrically conductive elememt)는 최소한 하나의 스크린부의 실제 위치에 상응하는 대응부(counterpart)에 의해 쉽게 검출될 수 있다. 전기전도성 소자는 전선(wire)이나 박막층(thin film layer), 전기 부품 특히 인덕터(inductor) 등이 될 수 있다. 대응부는 최소한 하나의 스크린부가 적절한 위치에 있을 때, 전기전도성 소자에 맞물리는 접촉패드(contact pad)가 될 수 있다. 대응부는 최소한 하나의 스크린부가 적절한 위치에 놓여져 있는지 없는지를 검사하는 검출기(detector)가 될 수 있다.

본 발명에 따른 바람직한 실시 예에서, 최소한 하나의 스크린부가 첫번째와 두번째 위치 사이의 이동 중에 지나게 될 첫번째와 두번째 위치 사이의 최소한 하나의 스크린부의 어떤 일시적인 중간 위치 및/또는 첫번째와 두번째 위치 사이의 어떤 영구적인 중간 위치가 전기회로의 두 가지 상태 중 하나에 할당될 수 있다. 최소한 하나의 스크린부의 중간 위치를 확인함으로써 최소한 하나의 스크린부가 열리기 시작하였는지를 쉽게 검출할 수 있으며, 따라서 신뢰할 수 있는 스크린 와이퍼 시스템의 작동에 대한 억제 또는 심지어 진행중인 스크린 와이퍼 시스템 작동의 중지가 가능할 것이다. 이것은 특히 최소한 하나의 스크린부의 개폐가 수동이 아니라 (본의 아니게) 전기적 작동에 의해 수행될 때 유용하다.

본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 의하면 최소한 하나의 스크린부가 전기전도성 소자로 구성될 수 있다. 최소한 하나의 스크린부가 움직이면, 대응부의 위치에 따라, 전기전도성 소자가 최소한 하나의 스크린부와 함께 움직임에 따라 전기회로는 그 전기상태를 바꾼다. 예를 들어, 최소한 하나의 스크린부가(부분적으로 또는 완전히) 열리면 전기회로도 열릴 수 있고 최소한 하나의 스크린부가 닫히면 전기회로도 닫힐 수 있다. 특히, 최소한 하나의 스크린부가 열리거나 열리기 시작하면 곧 또는 한참 후 각각의 (통합된 어떤 와셔 하부시스템을 포함하여) 스크린 와이퍼 시스템은 작동이 멈춘다.

본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 의하면, 하나 이상의 접촉점은 닫힌 상태에 있는 최소한 하나의 스크린부에 대응하는 첫번째 프레임 부분(first frame portion)에 배치될 수 있다. 이 경우에, 접촉점은 최소한 하나의 스크린부가 닫힌 위치에 있을 때 최소한 하나의 스크린부와 상호작용한다.

추가로 또는 대안으로, 하나 이상의 접촉점은 두번째 미리 정의된 장소(predefined location)에 배치될 수 있는데, 예를 들면 최소한 하나의 스크린부의 열린 상태에 대응하는, 프레임 부분이나 최소한 하나의 스크린부의 또 다른 저장(stowing away) 위치이다. 저장 위치는 샤시(chassis)에 미리 정의된 장소가 될 수 있는데, 예를 들면 문 등이다. 이 경우에 접촉점은 최소한 하나의 스크린부가 열린 위치에 있을 때 최소한 하나의 스크린부와 상호작용한다.

일반적으로, 첫번째 윈도우 프레임 부분에서의 접촉점과 두번째 장소에서의 접촉점의 조합이 있을 수 있다. 세 가지 경우 모두에 있어서, 전기회로는 자신의 상태를 변화시킬 수 있는데, 예를 들어 열리거나 닫히거나 자신의 전기저항을 바꾸는 것이다. 전기회로는 캐빈에서 다른 용도로도 사용될 수 있으며, 하나 이상의 접촉점의 위치는 전기회로의 요구조건에 따라 변형될 수도 있다.

본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 의하면, 전기전도성 소자는 전도선(electrically conductive wire)이 될 수 있다. 전선은 최소한 하나의 스크린부에 쉽게 부착될 수 있다.

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본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 의하면, 전기전도성 소자는 윈도우 스크린에 배치된 전기 윈도우 히터(electric window heater)에 통합될 수 있다. 특히, 전기전도성 소자는 최소한 하나의 스크린부에 배치된 전기 윈도우 히터에 통합된 전도경로(conductive path)가 될 수 있다. 윈도우 스크린의 개폐여부에 대한 검출은 윈도우 스크린에 이미 통합된 전기장치에 편하게 통합될 수 있다.

본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 의하면, 첫번째와 두번째 접촉점 사이에서 측정되는 전압강하는 최소한 하나의 스크린부가 닫힌 상태에 있을 때 낮은 값을 가질 수 있고 최소한 하나의 스크린부가 열리거나 열리기 시작하는 상태에 있을 때 높은 값을 가질 수 있다. 특히 전기회로는 최소한 하나의 스크린부가 닫힌 위치에 있을 때 최소한 하나의 스크린부의 전기전도성 소자에 의해서 닫힐 수 있고 최소한 하나의 스크린부가 열리거나 열리기 시작하는 상태에 있을 때 열릴 수 있다. 최소한 하나의 스크린부가 닫힌 위치에 있을 때, 전기전도성 소자는 두 접촉점 간의 전기적 연결을 형성할 수 있다. 최소한 하나의 스크린의 위치는 쉽게 모니터링 될 수 있는 잘 정의된 방법으로, 예를 들어 전기저항이나 전기회로의 다른 상태 등의 전기적 특성을 변화시킨다.

대안으로서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 의하면, 첫번째와 두번째 접촉점 사이에서 측정되는 전압강하는 최소한 하나의 스크린부가 닫힌 위치에 있을 때 높은 값을 갖고 최소한 하나의 스크린부가 열리거나 열리기 시작하는 상태에 있을 때 낮은 값을 가질 수 있다. 특히, 전기회로는 최소한 하나의 스크린부가 닫힌 위치에 있을 때 전기전도성 소자에 의해서 열릴 수 있고 최소한 하나의 스크린부가 열린 위치에 있을 때 닫힐 수 있다. 앞에서 언급했듯이 최소한 하나의 스크린부의 실제위치에 따른 전기회로의 전기적 특성의 변화는 쉽게 검출될 수 있다.

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본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 의하면, 전기회로는 인덕터에 응답하는 라디오 주파수 수신기(radio freauency receiver)로 구성될 수 있다. 바람직하게는, 전기전도성 소자는 RFID(Radio Frequency Idetification) 태그로 구현될 수 있다. 종래기술에서 잘 알려진 것과 같이 RFID 태그는 사용되는 RFID 태그에 맞게 변형되거나 변형 가능한 고주파 전송기나 수신기, 무선기(transceiver) 시스템과 무선작동 접속에 사용될 수 있다(또는 역으로 이미 사용중인 시스템에 맞게 변형되거나 변형 가능한 RFID 태그를 사용하는 것도 가능하다). 전기회로는 인덕터나 RFID 태그의 존재여부를 쉽게 검출할 수 있다.

본 발명의 또 다른 면에 따라, 상기된 특징들 중 어느 하나에 따른 윈도우 스크린용 스크린 와이퍼 장치를 조작하는 방법이 제시되며, 스크린 와이퍼의 작동은 윈도우 스크린에 배치된 전기전도성 소자와 결합되는 전기회로의 실제상태에 따라 차단되거나 허용된다. 바람직하게는 스크린 와이퍼 시스템은 이동 스크린부가 열려 있거나 열리기 시작할 때 손상을 입지 않도록 신뢰할 수 있고 편한 방법으로 보호될 수 있다.

본 발명은 특히 이동식 또는 고정식 작업차량이나 휠로더(wheel loader), 수거차량, 굴삭기, 덤프트럭, 배관차량 등 캐빈이 달린 건설장비에 있어 유용하다.

상기 언급되거나 다른 목적이나 이점과 함께 본 발명은 다음의 실시 예에 따른 상세한 설명을 통해 가장 잘 이해될 것이나, 여기서 도식적으로 보여지는 실시 예에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 윈도우 스크린이 있는 캐빈의 스크린 와이퍼 장치의 일 실시 예(도 1a)와, 본 발명에 따른 전선으로 구성된 전기전도성 소자의 첫번째 실시 예에 따른 윈도우 스크린의 상세도(도 1b)이며;
도 2는 전선에 의해 윈도우 부분의 연결이 가능한, 본 발명에 따른 첫번째 전기회로도이며;
도 3은 윈도우 부분이 인덕터와 결합 가능한, 본 발명에 따른 두번째 전기회로도이며;
도 4는 윈도우 히터로 구성된, 본 발명에 따른 윈도우 스크린의 두번째 실시 예이며;
도 5는 두 개의 이동 윈도우 부분으로 구성된, 본 발명에 따른 윈도우 스크린의 일 실시 예이며;
도 6은 본 발명에 따른 스크린 와이퍼 장치로 구성된 건설차량의 일 실시 예이다.

도면에서, 동일하거나 비슷한 구성요소는 동일한 참조번호로 인용된다. 도면은 도식적 표현일 뿐, 발명의 구체적인 수치들을 표현하는 것으로 간주되어서는 아니된다. 또한, 도면은 본 발명의 전형적인 실시 예를 표현하는 것일 뿐이므로 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 아니된다.

발명의 첫번째 실시 예에서, 도 1a와 도 1b는 (도 6의) 작업차량(10)의 캐빈(12)을 도시한다. 스크린 와이퍼 장치는 예를 들어 상부 스크린부(22)와 하부 스크린부(24), 그리고 상부 스크린부(22)를 청소하기 위한 제1의 상부 스크린 와이퍼 시스템(50U)과 하부 스크린부(24)를 청소하기 위한 제2의 하부 스크린 와이퍼 시스템(50L)으로 이루어진 윈도우 스크린(20)으로 구성된다. 윈도우 스크린(20)은 캐빈(12)의 개구부(14)를 덮으며 상부 프레임부(16U)와 하부 프레임부(16L)가 있는 윈도우 프레임(16)에 삽입된다.

윈도우 스크린(20)은 전기회로(80)에 연결될 수 있는 전기전도성 소자(70)로 구성된다. 전기전도성 소자(70)는 전도선(conductive wire)이나 인덕터, RFID 태그와 같은 옴 저항기(ohmic resistor)가 될 수 있다.

전기전도성 소자(70)가 두 개의 접촉점(62, 64)에 의해 접촉하는 전기회로(80)의 두 가지 실시 예가 도 2와 도 3에 나타나 있다. 도 1a와 도 1b에 도시된 본 발명의 실시 예에서 전기전도성 소자(70)와 두 개의 접촉점(62, 64)은 상부 스크린부(22)를 나타낼 경우 U로 표시되고 하부 스크린부(24)를 나타낼 경우 L로 표시된다. 또한, 도 1a와 도 1b에 도시된 본 발명의 실시 예에서, 전기전도성 소자(70; 70U 또는 70L)가 대응하는 두 개의 접촉점(62, 64; 62U, 64U 또는 62L, 64L)과 전기적으로 접속되어 있지 않을 경우에는 대응하는 이동 스크린부(22, 24)는 닫힌 위치에 있지 않다. 따라서, 대응하는 와이퍼 블레이드(54; 54U 또는 54L)의 작동은 금지되어야 한다(아래에 설명되는 발명에 따라 금지된다). 하부 스크린부(24)에 있는 소자는 70L로 상부 스크린부(22)에 있는 소자는 70U로 표시된 전기전도성 소자(70)는 하부 스크린부(24)에만 배치되거나(도시되지 않음) 상부 스크린부(22)에만 배치되거나(도시되지 않음) 두 스크린부(22 및 24) 모두에 배치될 수 있다.

도 1에 도시된 발명의 실시 예에서 상부 스크린부(22)와 하부 스크린부(24)는 모두 각각의 스크린부(22, 24)가 닫힌 위치에 있을 때 접촉점(60U, 60L)에 접속되는 전기전도성 소자(70)가 제공된다. 특히, 전기전도성 소자(70U)는 상부 스크린부(22)에 할당되고 전기전도성 소자(70L)는 하부 스크린부(24)에 할당된다. 전기전도성 소자(70U, 70L)는 각각 접촉점 60U, 62U, 64U 및 60L, 62L, 64L에 접속된다.

하부 스크린부(24)는 열릴 수 있는데, 특히 하부 윈도우 프레임부(16L)로부터 완전히 제거될 수 있고 적절한 장소에 바람직하게는 캐빈(12) 내부에 보관될 수 있다.

상부 프레임부(16U)에 있는 상부 스크린부(22)를 열기 위하여 상부 스크린부(22)는 젖혀지거나 프레임(16)의 상부 수평부분에 평행한 수평축을 중심으로 회전할 수 있고, 캐빈(12)의 꼭대기 아래의 상부 프레임부(16U)에 있는 가이드를 따라 슬라이딩하면서 이동할 수 있다(도시되지 않음). 상부 스크린부(22)가 젖혀지거나 회전할 때 접촉점(62U, 64U)은 더 이상 전선과 같은 전기전도성 소자(70, 70U)와 전기적으로 접속되지 않고 전기전도성 소자가 인덕터인 경우에는 상부 스크린부(22)가 열리자마자, 즉 바깥쪽으로 젖혀지자마자 접촉점에서 측정되는 자기장의 세기가 감소할 것이다.

캐빈(12) 상부에, 홀더(holder)(56U)에 연결되며 캐빈 꼭대기에 부착된 와이퍼 모터(52U)의 작동으로 상부 스크린부(22) 위의 와이퍼 블레이드(54U)를 움직일 수 있는 상부 스크린 와이퍼 시스템(50U)의 홀더(56U)가 제공된다. 스크린 와이퍼 시스템(50U)은 또한 워터 스프레이 밸브(water spray valve, 도시되지 않음)를 포함할 수도 있다.

하부 스크린 와이퍼 시스템(50L)은 상기 상부 스크린 와이퍼 시스템(50U)에 대하여 위에서 설명된 것과 같은 방식으로 구성될 수 있으나, 와이퍼 모터(52L)가 하부 프레임부(16L) 아래에 부착될 수도 있다.

도 1b에 상세하게 기술된 하부 스크린부(24)의 본 발명의 실시 예에서, 전기전도성 소자(70L)는 한 예로써 하부 스크린부(24)이 닫혀 있을 때 두 개의 접촉점(62L, 64L)과 접촉하는 하부 스크린부(24)를 가로지르는 전선일 수 있다. 전기전도성 소자(70)는 옴 저항, 예를 들어 금속선일 수 있다. 두 개의 접촉점(62L, 64L) 사이의 전선(70L)을 가로질러 측정되는 전압강하는 하부 스크린부(24)가 닫힌 위치에 있어서, 스크린 와이퍼(50L)가 작동될 수 있는지 또는 하부 스크린부(24)가 닫힌 위치에 있지 않아서, 스크린 와이퍼(50L)의 작동이 금지되어야만 하는지(또한 아래에 설명된 발명에 따라서 금지된다)를 나타낸다. 하부 스크린부(24)가 닫힌 위치에 있지 않은 경우, 두 개의 접촉점(62, 64) 사이의 옴 저항은 무한대이며 하부 스크린부(24)가 닫힌 위치에 있는 경우에는 유한하다.

상부 접촉점(62U, 64U)에 접속되거나 해제될 경우 전기전도성 소자(70U)가 있는 상부 스크린부(22)에도 똑같이 적용된다.

전기전도성 소자(70)와 결합될 수 있는 전기회로(80)의 두 가지 실시 예가 도 2와 도 3에 도시되어 있다. 전기회로(80)는 각각의 스크린부(22, 24)의 첫번째 위치에 대응하는 최소한 하나의 첫번째 상태 및 각각의 스크린부(22, 24)의 두번째 위치에 대응하는 최소한 하나의 두번째 상태를 가지고 있다. 각각의 스크린 와이퍼 장치(50U, 50L)의 작동은 이에 따라 차단되거나 허용될 수 있다.

도 2의 전기회로(80)는 두 개의 접촉점(62, 64), 전선이나 전도막 같은 옴 저항으로 형성되어 가동되는(즉, 두 개의 접촉점(62, 64)에 전기적으로 연결되는) 전기전도성 소자(70), 전원(82), 전기회로(80)의 요소들을 연결하는 배선(84)과 두 개의 접촉점(62, 64) 사이의 전압강하를 측정함으로써 그것들 사이의 전압강하를 검출하는 제어장치(control device, 90)로 구성된다. 전기전도성 소자(70)가 가동중일 때, 즉 두 개의 접촉점(62, 64)에 연결되었을 때, 전압강하는 두 개의 접촉점(62, 64)과 전기전도성 소자(70)를 포함하는, 제어장치(90)의 두 개의 연결점 사이의 전기경로의 전기저항에 상응한다. 전기전도성 소자(70)가 두 개의 접촉점(62, 64)으로부터의 연결이 끊어졌을 경우 전압강하는 전기회로(80)가 열렸다는 것을 나타낸다. 제어장치(90)는 각각의 스크린부(22 및/또는 24)가 열려 있거나 열리기 시작한다고 검출되는 경우, 스크린 와이퍼(54)의 작동을 차단하도록 스크린 와이퍼 시스템(50)(도 1a, 1b)의 작동을 제어하는 다른 제어장치(도시되지 않음)에 연결된다(또는, 만일 스크린 와이퍼 시스템(50)이 이미 작동중이면 그에 관련된 스크린부(22 또는 24)의 개방이 스크린 와이퍼 시스템(50)을 손상시키지 않는 중립위치로 스크린 와이퍼(54)를 복귀시킨다).

도 3은 각각의 스크린부(22, 24)에 단지 하나의 접촉점(60)만 제공된 전기회로의 실시 예를 도시한다. 이 실시 예에서 전기전도성 소자(70)는 라디오 주파수 필드(radio frequency field) 등과 같이 접촉점(60)에서 감지되는 교류전기장을 변화시키는 인덕터일 수 있다. 전기회로(80)의 유도율(inductivity)은 전기전도성 소자(70)가 접촉점(60)에 가까운지 아닌지에 따라 다르다. 위에서처럼, 접촉점(60)은 각각의 스크린부(22, 24)의 전기전도성 소자(70)와 상호작용하기 위하여 하부 프레임부(16L), 상부 프레임부(16U), 또는 양쪽 프레임부(16L, 16U) 모두에 배치될 수도 있다.

접촉점(60)이 하부 프레임부(16L)에 배치될 경우, 인덕턴스(즉, 전기전도성 소자(70))는 하부 스크린부(24)가 닫혔을 때 접촉점(60)을 통해 전기회로(80)와 결합을 이루고 하부 스크린부(24)가 열렸을 때는 해제된다. 한편, 접촉점(60)이 상부 프레임부(16U)에 배치될 경우, 인덕턴스(즉, 전기전도성 소자(70))는 상부 스크린부(22)가 닫혔을 때 접촉점(60)을 통해 전기회로(80)와 결합을 이루고 상부 스크린부(22)가 열렸을 때는 해제된다. 접촉점(60)이 양쪽 프레임부(16L, 16U)에 배치될 때는, 예를 들면 제어장치(90)에 의해, 접촉점(60)이 실제로 어느 인덕터(즉, 전기전도성 소자(70))에 연결되어 있는지 여부와 접촉점(60)의 각각에 대하여 각각의 인덕터(70)에 결합을 이루는지 해제되었는지가 제어장치(90) 등에 의해 구별되어야 한다.

인덕터가 전기전도성 소자(70)로 사용된 이 실시 예에서, 검출된 전기장은 각각의 스크린부(22, 24)가 열렸을 때 인덕터(즉, 전기전도성 소자(70))가 대응하는 접촉점(60)으로부터 멀어짐에 따라 점차로 변한다. 이것은 전기회로(80)의 구성 및 전기회로와 스크린 와이퍼 제어장치(90)와의 교신 시 전기장 세기에 대한 특정 한계수준(threshold level)이 미리 정의되어 있어야 함을 뜻한다. 각각의 스크린부(22,24)를 열 때, 접촉점(60)에서 측정된 실제 전기장의 세기의 값은 각각의 스크린부(22, 24)가 각각의 스크린부(22, 24)의 개방 동안에 접촉점(60)으로부터 특정 거리로 멀리 떨어졌을 때 이 한계수준을 지나 더 낮은 전기장 세기 값으로 가게 될 것이다. 만일 접촉점(60)에서 측정된 실제 전기장의 세기의 값이 한계수준을 통과하게 되면 각각의 스크린부(22, 24)의 상태는 닫혀 있지 않은 것으로 간주되고 제어장치(90)는 다른 제어장치(도시되지 않음)로 스크린 와이퍼 시스템(50)이 시작되지 않도록 스크린 와이퍼 시스템(50)의 작동을 제어하는 대응 제어신호를 차례로 보낸다. 스크린 와이퍼 시스템(50)이 이미 작동중이면, 제어장치는 스크린 와이퍼(54)를 그에 관련된 스크린부(22, 24)의 개방이 스크린 와이퍼 시스템(50)을 손상시키지 않을 중립위치로 복귀시킨다. 또한, 가능하다면, 와셔액의 작동, 즉 물의 분무도 차단될 수 있을 것이고 이미 작동중이라면 중지시킬 수 있을 것이다. 이 모든 것은 미리 정해둔 한계수준을 통과하는 전기장의 세기의 값의 검출 이후 즉시 개시될 수 있거나 또는, 대안으로, 진행중인 관련 와이퍼(54)의 전류 이동 싸이클(current movement cycle)을 정상적인 방식으로 종료함으로써 개시될 수 있다. 하지만 스크린 와이퍼(54)가 즉시 멈추는지 여부와 이미 진행중인 전류 이동 싸이클의 종료 여부와는 관계없이, 물의 분무는 즉시 멈춰져야만 된다.

상부 및/또는 하부 스크린부(22, 24)에 결합되는 전기전도성 소자(70)의 대안적인 실시 예가 도 4에 나타나 있다. 전기전도성 소자(70)는 윈도우 스크린(20), 특히 상부 스크린부(22)와 하부 스크린부(24)에 배치된 윈도우 히터(98)의 전기적 연결의 일부를 구성한다.

하부 스크린부(24)와 관련하여, 접촉점(62L, 64L)이 하부 스크린부(24)의 닫힌 위치에 대응하는 하부 프레임 위치(16L)의 윗쪽에 배치되는 경우에 (도 1a, 1b 참조), 도 4에 도시된 기하학적 배치에서의 윈도우 히터(98)(전기전도성 소자 70L)의 히터선은 하부 스크린부(24)이 닫혀 있을 때만 접촉점(62L, 64L)과 접촉한다.

하부 스크린부(24)에 배치된 윈도우 히터(98)를 가열하기 위해서 윈도우 히터(98)는 전원(도시되지 않음)에 연결되어야 한다. 접촉점(62L, 64L)은 히터 선(heater wire)에 전원으로의 접촉을 제공하여 윈도우 히터(98)를 전원에 전기적으로 연결시켜 줄 수 있다. 접촉점(62L, 64L)은 윈도우 스크린(20)의 고정부에 포함될 수도 있다. 접촉점(62L, 64L)은 윈도우 스크린(20)의 전기회로와 캐빈(12)에서 나오는 윈도우 히터(98)를 위한 메인 전원을 연결한다. 또한, 하부 스크린부(24)가 열리고 그에 따라 전기회로(80)의 전기적 특성의 변화에 따라 하부 스크린 와이퍼 시스템(50L)이 정지되면 동시에 상부 스크린부(22)의 스크린 와이퍼 시스템(50U)을 정지시키는 것이 가능한데, 예를 들면 스크린 와이퍼 장치(50U)의 물이 열린 하부 스크린부(24)를 통해 캐빈(12)으로 들어가는 것을 막거나 또는 그 반대로 하는 것이 가능하다.

윈도우 스크린(20)의 하부 스크린부(24)을 닫기 위하여 작업자는 하부 스크린부(24)를 프레임(16)의 고정위치로 보내야 한다. 스크린부(24)이 닫혀지면 접촉점(62L, 64L)이 하부 스크린부(24)의 윈도우 히터(98)와 전기적으로 접속할 때, 윈도우 히터(98)에 구성된 전기전도성 소자(70L)에 의해 전기회로(80)도 동시에 닫힌다. 전기회로(80)의 저항률(resistivity)의 변화, 예를 들어 열린 회로에서 닫힌 회로로의 변화는 하부 스크린부(24)의 열리거나 닫힌 상태에 따라 쉽게 결정될 수 있다. 이 측정 결과값으로 하부 스크린부(24)가 닫힌 위치에 고정되어 있지 않으면 와이퍼 기능을 끄고 하부 스크린부(24)가 닫힌 위치에 올바로 있으면 켜도록 하는 것이 가능하다.

마찬가지로, 접촉점(62U, 64U)이 상부 스크린부(22)에 대응하는 상부의 두번째 프레임 위치(16U)에 배치될 때, 윈도우 히터(98)의 히터선은 상부 스크린부(22)가 닫혀 있을 때만 접촉점(62U, 64U)과 접촉하며, 따라서 그에 알맞게 상부 스크린부(22)가 열렸는지 닫혔는지 모니터링 될 수 있다.

도 5는 스크린부(22, 24) 중 어느 하나, 예를 들면 상부 스크린부(22)에 배치된 전기 윈도우 히터(98)의 히터선에 의해 전기회로(80)가 영구적으로 닫힌 대안적인 실시 예를 도시한다. 접촉점(62U, 64U) 사이에서 히터선의 저항이 측정될 수 있다.

이 실시 예에서, 하부 스크린부(24)는 상부 스크린부(22) 위로 이동하여 열린 위치로 갈 수 있다. 하부 스크린부(24)가 열린 위치, 즉 부분적으로 상부 스크린부(22)를 가리는 위치에 있을 때, 하부 스크린부(24)에 배치되고 전도경로로 형성된 전기전도성 소자(70)는 하부 스크린부(24)가 열린 위치로 보내질 때 접촉점(62U, 64U)에 연결된다. 이러한 열린 위치에서, 이 전기적 연결(62U, 70L, 64U)은 쉽게 검출될 수 있는 히터선(소자 70U)에 병렬로 전기연결을 형성함으로써 접촉점(62U, 64U) 간의 저항을 변경시킨다. 특히, 윈도우 전기히터(98)의 선이 전기전도성 소자(70)에 병렬로 연결될 때 두 개의 접촉점(62U, 64U) 사이에서 측정된 전기저항은 윈도우 전기히터(98)의 선의 전기저항만 따로 있을 때보다 낮을 수 있다. 이 경우에 하부 스크린부(24)의 와이퍼 시스템(50)을 켜거나 끄기 위해 전기히터 전원의 과전류 보호를 사용하는 것도 가능하다.

최소한 캐빈의 작업자가 스크린 와이퍼 시스템(50)을 켜자마자 제어장치(90)가 전기회로(80)의 올바른 상태를 표시하는지 여부가 점검된다. 전기회로(80)의 상태가 상부 및/또는 하부스크린부(22 및/또는 24)가 열린 것으로 표시되면 와이퍼 블레이드(54U 및/또는 54L, 도 1a)는 와이퍼 모터에 의해, 예를 들면 와이퍼 모터(52U, 52L)의 전류흐름을 차단함으로써 작동되지 않을 것이다. 전기회로(80)의 상태가 예를 들어 하부 스크린부(24)가 닫힌 것으로 표시되면 와이퍼 모터(52L)에 전류가 공급되고 와이퍼 블레이드(54L)는 작동을 시작할 것이다.

최소한 하나의 스크린부(22, 24)의 개폐가 수동으로 이루어지지 않고 전기구동에 의해 수행되는 경우에도, 본 발명은 스크린부(22, 24)가 열려 있거나 열리기 시작한 채로 스크린 와이퍼 시스템(50)이 작동하지 않는 높은 신뢰성을 제공하는데, 여기서 전기전도성 소자(70)가 저항기이거나 인덕터장치(inductive device)일 수 있다. 이러한 현상이 발생하는 전형적인 상황은 스크린 와이퍼 시스템(50)이 작동하고 작업자가 (의도하지 않은 채) 스크린부(22 및/또는 24)를 개방하는 전기작동을 수행하는 경우이다.

일 실시 예에서 전기전도성 소자(70)는 움직이기 위해서는, 예를 들어 스크린부(22, 24)를 열기 위해서는 정의된 상태에 있어야 하는 전기회로의 일부가 될 수 있다. 정의된 상태는 예를 들어 전기회로가 닫히거나, 또는 대안으로서 움직일 수 있도록 즉, 스크린부(22, 24)를 열도록 하기 위하여 열린 상태일 수 있다. 정의된 상태는 전기전도성 소자(70)에 의해 영향을 받는 전기회로의 정의된 저항율(resistivity) 및/또는 정의된 유도율(inductivity) 등일 수 있다. 필요로 하는 정의된 상태가 충족되지 않으면, 전기작동기(electrical activator)는 그에 관련된 대응하는 스크린부(22, 24)를 움직일 수 없다. 대안으로 또는 추가로, 스크린부(22, 24)를 움직이기 위한 전기 액츄에이터(electrical actuator)에 결합되는 로직(logic)이 전기전도성 소자(70)의 존재 여부에 따라 각각의 스크린부(22, 24)가 열려있거나 닫혀 있는지 등의 실제상태를 체크할 수 있다. 스크린부(22, 24)를 움직이기 위한 전기 액츄에이터가 작동하면, 로직은 체크결과에 따라 스크린부(22, 24)의 이동을 금지하거나 허가할 것이다.

도 6은 상부 스크린부(22) 및 분리된 하부 스크린부(24)로 구성된 윈도우 스크린(20)을 갖고 있는 캐빈이 구비된 굴삭기(10)로 구현된 이동식 건설장비의 예를 나타낸다. 윈도우 스크린은 캐빈(12)의 프레임(16)에 삽입된다. 이러한 굴삭기(10)는 본 발명에 따른 스크린 와이퍼 장치를 사용하기에 적합하며 변형 적용될 수 있다. 어떻게 실시되는가에 대한 상세한 내용은 위에서 언급되었다.

바람직하게, 건설장비의 작동안전성이 증가되고 스크린 와이퍼 시스템(50)은 열린 윈도우로 인한 손상으로부터 보호된다.

Claims

윈도우 스크린(20)과 윈도우 스크린(20)을 청소하기 위한 스크린 와이퍼(50)로 구성되어 있으며, 상기 윈도우 스크린(20)은 캡(12)의 개구부(14)에 배치되고 윈도우 프레임(16)에 삽입되며, 또한 상기 윈도우 스크린(20)은 열린 위치와 닫힌 위치 사이에서 이동이 가능한 최소한 하나의 스크린부(22, 24)로 구성된 스크린 와이퍼 장치에 있어서,
(ⅰ) 상기 윈도우 스크린(20)은 최소한 하나의 스크린부(22, 24)의 첫번째 위치에 대응하는 최소한 첫번째 상태와 최소한 하나의 스크린부(22, 24)의 두번째 위치에 대응하는 두번째 상태를 가진 전기회로(80)와 결합 가능한 전기전도성 소자(70, 70U, 70L)로 구성되고;
(ⅱ) 하나 이상의 접촉점(60, 62, 64, 62U, 64U, 62L, 64L)은 전기회로가 첫번째 또는 두번째 상태에 있는지의 검출이 가능하며; 및
(ⅲ) 전기회로(80)의 실제상태에 따라 스크린 와이퍼 시스템(50U, 50L)의 작동을 제어하는 와이퍼 제어장치(90)가 제공되고, 상기 전기전도성 소자(70, 70U, 70L)가 윈도우 스크린(20)에 배치된 전기 윈도우 히터(98)에 통합된 것을 특징으로 하는 스크린 와이퍼 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 최소한 하나의 스크린부(22, 24)가 첫번째와 두번째 위치 사이의 이동 중에 지나게 될 첫번째와 두번째 위치 사이의 최소한 하나의 스크린부(22, 24)의 어떤 일시적인 중간 위치 및/또는 첫번째와 두번째 위치 사이의 어떤 영구적인 중간 위치가 전기회로(80)의 두 가지 상태 중 하나에 할당되는 것을 특징으로 하는 스크린 와이퍼 장치.
청구항 1항에 있어서, 최소한 하나의 스크린부(22, 24)는 상기 전기전도성 소자(70, 70L, 70U)로 구성된 것을 특징으로 하는 스크린 와이퍼 장치.
청구항 1항에 있어서, 상기 최소한 하나의 접촉점(60, 62, 64, 62U, 64U, 62L, 64L)이 최소한 하나의 닫힌 상태의 스크린부(22, 24)에 대응하는 제1프레임부(16U, 16L)에 배치되는 것을 특징으로 하는 스크린 와이퍼 장치.
청구항 1항에 있어서, 전기전도성 소자(70, 70L, 70U)는 전도선인 것을 특징으로 하는 스크린 와이퍼 장치.
청구항 1항에 있어서, 전기전도성 소자(70, 70L, 70U)는 최소한 하나의 스크린부(22, 24)와 결합하여 작동할 수 있게 배치된 제1접촉점(62, 62U, 62L)과 제2접촉점(64, 64U, 64L)을 연결하는 것을 특징으로 하는 스크린 와이퍼 장치.
삭제
청구항 1항에 있어서, 전기전도성 소자(70, 70L, 70U)는 최소한 하나의 스크린부(22, 24)에 배치된 윈도우 전기히터(98)에 통합된 전도경로(conductive path)인 것을 특징으로 하는 스크린 와이퍼 장치.
청구항 1항에 있어서, 첫번째와 두번째 접촉점(60, 62, 62U, 62L, 64, 64U, 64L) 사이에서 측정되는 전압강하는 최소한 하나의 스크린부(2, 24)가 닫힌 상태에 있을 때 낮은 값을 갖고 최소한 하나의 스크린부(22, 24)가 열리거나 열린 위치로 움직이거나 최소한 하나의 스크린부(22, 24)의 열린 위치와 닫힌 위치 사이의 중간위치로 움직이거나 그곳에 머물러 있는 상태에 있을 때 높은 값을 갖는 것을 특징으로 하는 스크린 와이퍼 장치.
청구항 9항에 있어서, 전기회로(80)는 최소한 하나의 스크린부(22, 24)가 닫힌 위치에 있을 때 닫힌 위치에 있고 최소한 하나의 스크린부(22, 24)가 열리거나 열린 위치로 움직이거나 최소한 하나의 스크린부(22, 24)의 열린 위치와 닫힌 위치 사이의 중간위치로 움직이거나 그곳에 머물러 있는 상태에 있을 때 열린 위치에 있는 것을 특징으로 하는 스크린 와이퍼 장치.
청구항 1항에 있어서, 첫번째와 두번째 접촉점(60, 62, 62U, 62L, 64, 64U, 64L) 사이에서 측정되는 전압강하는 최소한 하나의 스크린부(22, 24)이 닫힌 상태에 있을 때 높은 값을 갖고 최소한 하나의 스크린부(22, 24)이 열리거나 열린 위치로 움직이거나 최소한 하나의 스크린부(22, 24)의 열린 위치와 닫힌 위치 사이의 중간위치로 움직이거나 그곳에 머물러 있는 상태에 있을 때 낮은 값을 갖는 것을 특징으로 하는 스크린 와이퍼 장치.
청구항 11항에 있어서, 전기회로(80)는 최소한 하나의 스크린부(22, 24)가 닫힌 위치에 있을 때 열린 위치에 있고 최소한 하나의 스크린부(22, 24)가 열리거나 열린 위치로 움직이거나 최소한 하나의 스크린부(22, 24)의 열린 위치와 닫힌 위치 사이의 중간위치로 움직이거나 그곳에 머물러 있는 상태에 있을 때 닫힌 위치에 있는 것을 특징으로 하는 스크린 와이퍼 장치.
청구항 1항에 있어서, 전기전도성 소자(70, 70L, 70U)는 인덕터인 것을 특징으로 하는 스크린 와이퍼 장치.
청구항 13항에 있어서, 전기회로(80)는 인덕터에 응답하는 라디오 주파수나 무선기로 구성된 것을 특징으로 하는 스크린 와이퍼 장치.
청구항 1 내지 6항, 또는 8 내지 14항 중 어느 한 항에 있어서, 윈도우 스크린(20)에 배치된 전기전도성 소자(70, 70U, 70L)에 결합된 전기회로(80)의 실제상태에 따라 스크린 와이퍼(50, 50U, 50L)의 작동이 차단되거나 허용되는 것을 특징으로 하는 윈도우 스크린(20)용 스크린 와이퍼 장치를 조작하는 방법.
청구항 1 내지 6항, 또는 8 내지 14항 중 어느 한 항에 따른 윈도우 스크린(20)용 스크린 와이퍼 장치로 이루어진 건설기계(10).