KR101693832B1

KR101693832B1 - 단공형 각도 유지형 와이퍼 블레이드

Info

Publication number: KR101693832B1
Application number: KR1020160075623A
Authority: KR
Inventors: 김형우
Original assignee: 주식회사 킴블레이드
Priority date: 2016-06-17
Filing date: 2016-06-17
Publication date: 2017-01-06
Also published as: CN107521461A; EP3257710B1; JP7429077B2; JP2023085561A; JP7268828B2; JP2017222348A; EP3257710A1; CN107521461B

Abstract

본 발명은 단공형 각도 유지형 와이퍼 블레이드에 관한 것으로, 탄성 재질로 제작되는 와이퍼 블레이드에 있어서, 블레이드 장착수단(10)에 결합되는 고정부(110);와, 상기 고정부(110)에 연이어 형성되며, 내측에 단면 형상이 장방형으로 형성된 중공부(121)가 형성되어 있는 각도 유지 변형부(120);와, 상기 각도 유지 변형부(120)에 연이어 형성되며, 세척 표면(S)에 접촉하여 오염물(P)을 닦아내는 접촉부(130); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하되, 상기 각도 유지 변형부(120)는 상기 고정부(110)와 상기 접촉부(130)를 연결하는 4절 링크(link) 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 단공형 각도 유지형 와이퍼 블레이드(100)에 관한 것이다.

Description

단공형 각도 유지형 와이퍼 블레이드{Wiper Blade}

일반적으로 와이퍼 블레이드(1)는 차량이나 청소 용구 등에 있어서, 도 1에 나타낸 것과 같이 블레이드 장착 수단(10)에 고정된 후 이동하면서 세척 표면(S)에 묻은 오염(P)을 제거하는 기능을 가진다.

이러한 와이퍼 블레이드의 작동에 있어서, 블레이드 장착 수단(10)의 이동에 따라 원활하게 이동하며 작동되기 위해서는 와이퍼 블레이드가 블레이드 장착 수단(10)의 이동방향에 따라 탄성을 가지고 옆으로 눕는 것과 같은 형상을 가지는 것이 효율적이다.

한편, 와이퍼 블레이드의 세척력을 고려하는 경우에는 반대로, 와이퍼 블레이드가 세척표면(S)에 대하여 직각에 가까운 각도를 유지할수록 세척력이 우수하며, 도 1에 나타낸 것과 같이 블레이드 장착 수단(10)의 이동방향에 따라 탄성을 가지고 옆으로 눕게 되어 세척표면(S)에 대하여 작은 각도(θ1)을 가지게 되는 경우에는 그 세척력이 떨어지게 되어, 잔류 오염(P')이 남게 된다는 문제점이 있었다.

그러나, 기존의 발명들은 대부분 이러한 작동 용이성과 세척력 사이의 상반되는 특성을 조화시키지 못하고, 하기 특허문헌 1의 "자동차와이퍼용 블레이드(공개실용신안 20-1998-021842)의 블레이드의 하방으로 돌출되어 유리창(10)과 연접되어 직접적인 와이핑을 행하는 날(16,17)을 두 개로 형성하여 와이핑이 보다 원활하게 이루어지도록 하는 구성을 개시하거나, 하기 특허문헌 2의 "와이퍼 블레이드(등록특허 10-0488972)"와 같이 와이퍼 블레이드 상단부 양측면 상단부에 장방향으로 삽입홈이 형성되고, 삽입홈의 하단에 차량의 윈도우와 접촉하며 물기와 이물질을 제거하는 날개가 일체로 형성된 차량의 와이퍼 블레이드에 있어서, 와이퍼 블레이드의 하부에는 날개의 양측면으로 보조날개가 각각 일체로 하향 형성되는 것을 특징으로 하는 구성을 개시하는 등에 불과하다는 문제점이 있었다.

또한, 기존의 발명들은 와이퍼 블레이드 자체만으로 오염물을 닦아내므로, 밀착 불량이나 와이퍼 블레이드의 접촉부 손상 등으로 잔류 오염물이 남기 쉽다는 문제점이 있었다.

특허문헌 1: 공개실용신안 20-1998-021842 특허문헌 2: 등록특허 10-0488972

본 발명은 상기한 기존 발명들의 문제점을 해결하여, 작동 용이성과 세척력 사이의 상반되는 특성을 조화시켜, 전체적으로는 와이퍼 블레이드가 블레이드 장착 수단의 이동방향에 따라 탄성을 가지고 옆으로 눕는 것과 같은 형상을 가지도록 하여 원활한 작동 용이성을 확보하는 것과 동시에, 세척을 수행하는 와이퍼 블레이드의 접촉부는 세척표면에 대하여 직각에 가까운 각도를 유지할 수 있도록 하여 세척력 역시 우수한 와이퍼 블레이드를 제공하는 것을 그 과제로 한다.

상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 단공형 각도 유지형 와이퍼 블레이드는, 탄성 재질로 제작되는 와이퍼 블레이드에 있어서, 블레이드 장착수단(10)에 결합되는 고정부(110);와, 상기 고정부(110)에 연이어 형성되며, 내측에 단면 형상이 장방형으로 형성된 중공부(121)가 형성되어 있는 각도 유지 변형부(120);와, 상기 각도 유지 변형부(120)에 연이어 형성되며, 세척 표면(S)에 접촉하여 오염물(P)을 닦아내는 접촉부(130); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하되, 상기 각도 유지 변형부(120)는 상기 고정부(110)와 상기 접촉부(130)를 연결하는 4절 링크(link) 구조를 가지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 중공부(121) 양측면부의 두께(t)는 0.5~1.2㎜의 범위를 가지고, 상기 중공부(121)의 상하 높이는 2.0~6.0㎜의 범위를 가지며, 상기 각도 유지 변형부(120)는 40~70의 에이 형 쇼어 경도(shore A type)를 가지는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 중공부(121)의 네 모서리에는 라운딩 함입부(122)가 더 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하는 경우, 작동 용이성과 세척력 사이의 상반되는 특성을 조화시켜, 전체적으로는 와이퍼 블레이드가 블레이드 장착 수단의 이동방향에 따라 탄성을 가지고 옆으로 눕는 것과 같은 형상을 가지도록 하여 원활한 작동 용이성을 확보하는 것과 동시에, 세척을 수행하는 와이퍼 블레이드의 접촉부는 세척표면에 대하여 직각에 가까운 각도를 유지할 수 있어 세척력 역시 우수하다는 장점이 있다.

도 1: 기존 와이퍼 블레이드의 문제점을 나타내는 도면
도 2: 본 발명의 일 실시예에 의한 단공형 각도 유지형 와이퍼 블레이드의 구성을 나타내는 단면도.
도 3: 본 발명의 일 실시예에 의한 단공형 각도 유지형 와이퍼 블레이드의 구성을 나타내는사시도.
도 4: 본 발명의 다른 실시예에 의한 단공형 각도 유지형 와이퍼 블레이드의 구성을 나타내는 단면도.
도 5: 본 발명의 일 실시예에 의한 단공형 각도 유지형 와이퍼 블레이드의 작동을 나타내는 도면.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 단공형 각도 유지형 와이퍼 블레이드를 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 단공형 각도 유지형 와이퍼 블레이드(100)는 탄성 재질로 제작되며, 도 2에 나타낸 것과 같이 크게 고정부(110),각도 유지 변형부(120) 및 접촉부(130)를 포함하여 구성된다.

이 경우, 상기 단공형 각도 유지형 와이퍼 블레이드(100)를 구성하는 상기 탄성재질은 고무 (NR, CR, NCR, EPDM) 또는 실리콘 재질로 구현되는 것이 가능하다.

상기 고정부(110)는 블레이드 장착수단에 결합되는 부분이며, 상기 블레이드 장착수단의 구조 및 형상에 따라 다양하게 변형되어 제작될 수 있다.

다음으로, 각도 유지 변형부(120)에 관하여 설명한다. 상기 각도 유지 변형부(120)는 도 2에 나타낸 것과 같이 상기 고정부(110)에 연이어 형성되며, 내측에 상하 방향으로 형성된 중공부(121)가 형성되어 있는 구성을 가진다. 이러한 중공부(121)가 형성되어 있는 구성을 통하여, 상기 각도 유지 변형부(120)는 상기 고정부(110)와 상기 접촉부(130)를 연결하는 일종의 4절 링크(link) 구조와 유사한 구조를 가지는 것이 가능하게 된다. 따라서, 탄성에 의한 적절한 강도를 가지면서 도 5에 나타낸 것과 같이 상기 고정부(110)와 상기 접촉부(130)의 상대적인 각도를 비교적 잘 유지하면서 와이퍼 블레이드(100) 전체의 형상은 블레이드 장착 수단(10)의 이동 방향에 따라 탄성을 가지고 옆으로 눕는 것과 같은 형상을 가지는 것이 가능하게 된다.

한편, 이와 같이 4절 링크와 유사한 구성을 탄성 재질로 구현하는 것이 가능하도록 하기 위하여는, 상기 각도 유지 변형부(120)가 적절한 탄성을 가지면서도 링크 암(link arm)의 기능을 수행할 수 있을 정도의 경도를 가지는 것이 바람직하다. 즉, 상기 중공부(121)의 양측면부는 적절한 구조적 강성을 가지면서 과도하게 굴곡되거나 눌러져 수축되지 않는 것이 중요하다. 이를 위하여, 상기 중공부(121) 양측면부의 두께(t)는 0.5~1.2㎜의 범위를 가지고, 상기 각도 유지 변형부(120)는 40~70의 에이 형 쇼어 경도(shore A type)를 가지는 것이 바람직하다.

만일, 상기 중공부(121) 양측면부의 두께(t)가 상기한 범위보다 얇거나 경도가 작은 경우에는 상기 중공부(121) 양측면부의 구조적 강도가 약해지므로 과도하게 굴곡되거나 눌러져 수축되게 되어, 기존의 와이퍼 블레이드와 같이 상기 접촉부(130)의 접촉 각도가 예각에 가깝게 작동하게 된다. 또한, 상기 중공부(121) 양측면부의 두께(t)가 상기한 범위보다 크거나 경도가 큰 경우에는 상기 중공부(121) 양측면부의 구조적 강도가 필요 이상으로 강해지므로, 4절 링크 구조에서 링크끼리의 연결부의 작동이 원활하게 구현되지 못할 가능성이 커지게 된다.

한편, 상측과 하측을 연결하는 2개의 링크 암의 기능을 수행하는 상기 중공부(121) 양측면부의 구조적 강도에는 그 상하 방향의 길이(즉, 상기 중공부(121)의 상하 높이)도 중요한 영향을 미친다. 만일 상기 중공부(121)의 상하 높이가 필요 이상으로 커져서, 상기 중공부(121)의 상하 높이와 상기 중공부(121) 양측면부의 두께(t)의 비율이 커지는 경우, 상기 중공부(121) 양측면부의 구조적 강도가 상대적으로 약해지므로 과도하게 굴곡되거나 눌러져 수축되게 되어, 기존의 와이퍼 블레이드와 같이 상기 접촉부(130)의 접촉 각도가 예각에 가깝게 작동하게 된다. 또한, 상기 중공부(121)의 상하 높이가 필요 이상으로 작아서 상기 중공부(121)의 상하 높이와 상기 중공부(121) 양측면부의 두께(t)의 비율이 작아지는 경우, 상기 중공부(121) 양측면부의 구조적 강도가 필요이상으로 강해지므로 4절 링크 구조에서 링크끼리의 연결부의 작동이 원활하게 구현되지 못할 가능성이 커지게 된다. 따라서, 상기 중공부(121) 양측면부의 두께(t)가 0.5~1.2㎜의 범위를 가지는 경우, 상기 중공부(121)의 상하 높이는 2.0~6.0㎜의 범위를 가지는 것이 바람직하다.

한편, 상기 각도 유지 변형부(120)의 구성이 좀 더 4절 링크에 가까운 작동 특성을 가지는 것이 가능하도록 하기 위하여, 상기 중공부(121)는 도 4에 나타낸 것과 같이 직사각형의 형태를 가지되, 상기 직사각형의 네 모서리에는 라운딩 함입부(122)가 더 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같이 4절 링크 구조에서 링크끼리의 연결부에 해당하는 부분에 형성된 상기 라운딩 함입부(122)의 구성에 의하여, 4절 링크의 연결부에 해당하는 부분은 더욱 자유로운 회동이 가능하게 되므로 상기 각도 유지 변형부(120)의 구성이 좀 더 4절 링크에 가까운 작동 특성을 가지는 것이 가능하게 된다.

다음으로, 접촉부(130)에 관하여 설명한다. 상기 접촉부(130)는 도 2에 나타낸 것과 같이 상기 각도 유지 변형부(120)에 연이어 형성되며, 도 5에 나타낸 것과 같이 세척 표면(S)에 접촉하여 오염물(P)을 닦아내는 기능을 가진다. 이 경우, 앞서 설명한 상기 고정부(110)와 상기 접촉부(130)의 상대적인 각도를 비교적 잘 유지하는 특성에 의하여 상기 접촉부(130)는 상기 세척표면(S)에 대하여 비교적 큰 각도(θ2)를 가지고 접촉하는 것이 가능하다. 따라서, 세척표면(S)에 대하여 직각에 가까운 각도를 유지하는 것이 가능하므로, 상기 오염(P)을 닦아내는 세척력이 우수하게 된다. 한편, 상기 접촉부(130)의 단면은 다각형의 일부를 가지는 것은 물론 이중 또는 삼중 날의 형상을 가지도록 다양하게 변형되어 실시되는 것이 가능하다.

한편, 상기 각도 유지 변형부(120)의 구성에 의하여 상기 각도 유지 변형부(120)의 두께가 비교적 두꺼운 두께를 가지는 경우에도 와이퍼 블레이드(100) 전체의 형상은 블레이드 장착 수단(10)의 이동 방향에 따라 탄성을 가지고 옆으로 눕는 것과 같은 형상을 가지는 것이 가능하므로, 상기 각도 유지 변형부(120)의 두께가 비교적 두꺼운 두께를 가지도록 하여 상기 원활한 작동이 가능하면서도 상기 와이퍼 블레이드가 상기 세척표면(S)에 강하게 밀착되도록 하는 것이 가능하여, 좀 더 강한 힘으로 오염(P)을 제거하는 것이 가능하다.

한편, 왕복 작동하는 와이퍼의 작동에 따라 상기 단공형 각도 유지형 와이퍼 블레이드(100)가 소정 각도 기울어져서 따라가도록 하여, 더욱 원활한 와이퍼의 작동이 가능하도록 하는 것이 바람직하다. 이를 위하여 상기 고정부(110)와 상기 각도 유지 변형부(120)의 사이에는 도 4에 나타낸 것과 같이 벤딩 넥(bending neck)(140)이 더 형성되도록 하는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 소정 각도는 상기 접촉부(130)가 상기 세척표면(S)에 대하여 접촉하는 각도(θ2)를 직각에 가까운 각도로 유지할 수 있도록 약 5~30°의 범위 내에서 제한되도록 하는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 상기 고정부(10)의 하단에는 도 4에 나타낸 것과 같이 지지부(142)가 더 형성되고, 상기 각도 유지 변형부(120)의 상단에는 각도 제한 지지돌기(141)가 더 형성되도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하여 도 5에 나타낸 것과 같이 상기 와이퍼의 작동에 따라 상기 벤딩 넥(140)이 소정 각도를 가지고 휘어지는 경우, 상기 각도 제한 지지돌기(141)가 상기 지지부(142)에 접촉 지지되어 더 이상 휘어지는 것을 방지하므로, 결과적으로 와이퍼의 작동 방향에 효율적으로 대응하여 소정 각도 기울어 지면서도 상기 접촉부(130)가 상기 세척표면(S)에 대하여 접촉하는 각도(θ2)를 직각에 가까운 각도로 유지하는 것이 가능하게 된다.

이상에서는 도면과 명세서에서 최적 실시 예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

S: 세척 표면
P: 오염
10: 블레이드 장착수단
100: 단공형 각도 유지형 와이퍼 블레이드
110: 고정부 111: 클램핑 부재
120: 각도 유지 변형부
121: 중공부 122: 라운딩 함입부
130: 접촉부
140: 벤딩 넥
141: 각도 제한 지지 돌기 142: 지지부

Claims

탄성 재질로 제작되는 와이퍼 블레이드에 있어서,
블레이드 장착수단(10)에 결합되는 고정부(110);
상기 고정부(110)에 연이어 형성되며, 내측에 단면 형상이 장방형으로 형성된 중공부(121)가 형성되어 있는 각도 유지 변형부(120);
상기 각도 유지 변형부(120)에 연이어 형성되며, 세척 표면(S)에 접촉하여 오염물(P)을 닦아내는 접촉부(130); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하되,
상기 각도 유지 변형부(120)는 상기 고정부(110)와 상기 접촉부(130)를 연결하는 4절 링크(link) 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 단공형 각도 유지형 와이퍼 블레이드(100).
청구항 제 1항에 있어서,
상기 중공부(121) 양측면부의 두께(t)는 0.5~1.2㎜의 범위를 가지고,
상기 중공부(121)의 상하 높이는 2.0~6.0㎜의 범위를 가지며,
상기 각도 유지 변형부(120)는 40~70의 에이 형 쇼어 경도(shore A type)를 가지는 것을 특징으로 하는 단공형 각도 유지형 와이퍼 블레이(100).
청구항 제 1항 또는 제 2항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중공부(121)의 네 모서리에는 라운딩 함입부(122)가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 단공형 각도 유지형 와이퍼 블레이(100).