KR101744233B1

KR101744233B1 - 윈드실드 와이퍼 시스템

Info

Publication number: KR101744233B1
Application number: KR1020140144522A
Authority: KR
Inventors: 비탈리 밀러; 롤란트 루이크
Original assignee: 에어버스 헬리콥터스 도이칠란트 게엠베하
Priority date: 2013-11-05
Filing date: 2014-10-23
Publication date: 2017-06-07
Also published as: US20150121642A1; EP2868538A1; EP2868538B1; US9637089B2; KR20150051875A

Abstract

본 발명은 만곡된 표면과, 중앙 파크 위치(A)를 지닌 진동하는 기어 드라이브(2)를 가지는 윈드실드(1)에 관한 윈드실드 와이퍼 시스템(3)에 관한 것이다. 상기 시스템(3)은 적어도 하나의 와이퍼 암(13)과 와이퍼 블레이드(5)를 포함하고, 상기 와이퍼 블레이드(5)는 상기 적어도 하나의 와이퍼 암(13)에 의해 상기 진동하는 기어 드라이브(2)에 장착된다. 윈드실드(1)와 와이퍼 블레이드 립(11)들은 마찰 계수(μ)를 가진다. 2개의 와이퍼 암(13), 각각 핏 볼트(20)를 구비한 2개의 와이퍼 블레이드(5), 베어링 부시(10)들, 연장 피팅(7), 및 로커(6)가 제공된다. 상기 2개의 와이퍼 블레이드(5)는 와이퍼 블레이드 회전 축(9)을 중심으로 회전 가능하게 장착되며 상기 진동 축(V) 및 상기 세로 축(U)에 수직이다. 상기 와이퍼 블레이드 회전 축(9)은 서로에 대해 일정한 거리(a)를 두고 본질적으로 나란한 상기 2개의 와이퍼 블레이드(5) 상에서 서로 마주보게 장착된 핏 볼트(20)들을 통해 중앙 라인에 의해 규정된다. 회전 가능한 상기 로커(6)는 핏 볼트(20)에 의해 2개의 와이퍼 블레이드(5) 각각을 부착시킨다. 회전 가능한 상기 연장 피팅(7)은 상기 와이퍼 암(13)에 상기 로커(6)를 부착시킨다. 상기 핏 볼트(12)는 상기 로커(6)를 가지고 상기 진동 축(V)과 상기 세로 축(U)에 의해 규정된 평면에서 로커 회전 축(8)을 규정하고, 상기 중앙 파크 위치(A)에서의 상기 윈드실드(1)의 외부 표면에 대한 기울기 각도(β)는 [

]<(1-μ)를 만족시키는 상기 중앙 파크 위치(A)에서 상기 윈드실드(1)에 수직인 상기 로커 회전 축(8)과 상기 윈드실드(1) 사이의 와이퍼 블레이드들 회전 축(9) 바로 아래의 거리(b)를 제공한다.

Description

윈드실드 와이퍼 시스템{WINDSHIELD WIPER SYSTEM}

본 발명은 크게 만곡된 윈드실드(windshield) 표면들을 위한 2개의 블레이드 윈드실드 와이퍼 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 특히 회전익 항공기들에서와 같이 크게 만곡된 윈드실드들에 특히 유용하다.

와이퍼 블레이드들의 클리닝(cleaning) 성능은, 와이퍼 블레이드 립(lip)의 접촉점을 통한 와이퍼 블레이드의 세로 연장부에 수직인 와이퍼 블레이드축과 윈드실드 표면에 수직인 라인 사이의 기울기(lean) 각도에 의존적이다. 이러한 와이퍼 블레이드 기울기 각도(α)는 α=α_T-(α_C±ε)에 의해 규정될 수 있다. 각도 α_T는 목표 기울기 각도이고, 이는 윈드실드 표면에 수직인 와이퍼 블레이드축의 필수적인 회전 각도를 묘사한다. 각도 α_C는 와이퍼 시스템 구성 기울기 각도이고, 이는 제어 부분들 및/또는 와이퍼 시스템의 파일롯팅(piloting) 액추에이터들에 의해 주어진 와이퍼 블레이드 세로 연장부에 대한 와이퍼 블레이드 축의 회전 각도를 묘사한다. 각도 ε는 예를 들면 와이퍼 시스템 구성 성분들의 낮은 강성 또는 다른 기술적인/물리적인 양태들로부터 오는 오차 허용도 기울기 각도이다.
와이퍼 블레이드의 최상의 와이퍼 클리닝 성능은, 와이퍼 블레이드 축이 윈드실드 표면에 수직인 채로 유지되면서(α=0), 윈드실드의 우측 상의 끝 위치(C), 중앙 파크(park) 위치(A), 및 윈드실드의 좌측 상의 끝 위치(B) 사이에서 구동될 때 제공되고, 이 경우 상기 위치들(B,C) 각각은 각도 γ만큼 중앙 파크 위치(A)로부터 각이 지게 분리되어 있다. 최근의 윈드실드들, 특히 회전익 항공기들의 윈드실드들의 강한 만곡으로 인해, 와이프 클리닝 성능들은 모든 윈드실드들 영역들에서 연속적이지 않다. 특히, 윈드실드 상에서의 와이퍼 블레이드의 외부의 좌측 위치 및 우측 위치 쪽으로, 각도 α는 더 큰 각도들(α)로 떨어지는 경향이 있고, 따라서 와이퍼 블레이드의 클리닝 성능은 빈약해질 수 있다. 20°보다 큰 기울기 각도들(α)은 매우 빈약한 클리닝 성능으로 이어지고, 또한 일반적으로 금속성인 와이퍼 블레이드 프레임은 윈드실드와 닿으며, 그 후 윈드실드에 맞닿은 와이퍼 블레이드의 립의 바이어스(bias)는 제한된다. 윈드실드와 닿는 금속성 와이퍼 블레이드 프레임의 또 다른 결과는 프레임이 와이퍼 시스템 동작 동안에 윈드실드를 할퀼 수 있고, 윈드실드에서의 할큄은 윈드실드 뒤의 임의의 탑승원에 관한 시계를 떨어뜨릴 수 있다.
특허 문헌 WO2005095170, FR2757815, FR2746355, US5502866 또는 WO9205982, US20020056168, EP0296081, 및 EP0351528은 와이퍼 블레이드 기울기 각도(α)의 제어를 지닌 와이퍼 시스템들을 보여준다. 추가적인 제어 암 또는 다른 기계적인 제어 부품들 및/또는 항공기 윈드실드에 수직인 와이퍼 블레이드를 일정한 방향으로 향하게 하기 위한 파일롯팅 액추에이터들이 개시된다. 상이한 만곡도들을 지닌 상이한 윈드실드들은 상이한 특별한 제어 부품들 및/또는 상기 종래 기술에 따른 파일롯팅 액추에이터들을 필요로 하여, 비교적 높은 비용으로 작은 시리즈(series)에 관해 많은 수의 상이한 특별한 제어 부품들 및/또는 파일롯팅 액추에이터들을 수반한다.
종래 기술의 또 다른 단점은 일어날 수 있는 불안정한 와이퍼 시스템 거동이다. 이러한 불안정성은 와이퍼 블레이드에 발휘되는 힘들로부터 생긴다. 스프링 힘은 와이퍼 블레이드 립과 윈드실드 사이의 접촉을 보장한다. 구동력(drive force)은 윈드실드 상의 와이퍼 블레이드의 방사상 움직임을 야기한다. 와이퍼 블레이드에 발휘되는 다른 힘들은 공기력(aerodynamic force), 마찰력, 및 반동력이다. 상이한 힘들이 피봇 방식으로 장착된 와이퍼 블레이드 상에서 2가지 종류의 모멘트, 즉 안정한 모멘트와 불안정한 모멘트를 발생시킨다. 안정한 모멘트가 불안정한 모멘트 이상일 때, 와이퍼 시스템의 안정한 거동이 보장된다. 와이퍼 시스템의 거동이 안정하지 않다면, 와이퍼 블레이드는 윈드실드 위에서 기울어지고 와이퍼 시스템의 클리닝 성능은 감소한다. 시스템 붕괴의 또 다른 경우들은, 예를 들면 휠에서의 모래, 윈드실드 상의 눈과 같이 가이드 휠이 막히는 것, 또는 크게 만곡된 윈드실드에 의해 야기된다.
특허 문헌 US20020056168은 윈드실드에 수직이도록 와이퍼 블레이드를 향하게 할 수 있는 와이퍼 시스템을 제안하고, 그러한 경우 와이어 블레이드를 따라 국부적인 기울기 각도를 제어하는 것(와이퍼 블레이드의 비틀기에 의한)이 그러한 시스템의 목표이다. 블레이드를 따라 국부적인 각도의 추가적인 배향 제어는, 실현시 더 비용이 많이 들고, 더 무거우며 더 복잡하다.
특허 문헌 US6272717은 항공기의 윈드실드에 가장 가깝게 피봇 가능하게 장착된 와이퍼 드라이브 암을 거쳐 한 쌍의 와이퍼 요소를 지지하는 윈드실드 와이퍼 시스템을 설명한다. 구동 암 부착 부재는 와이퍼 구동 암과 결합되도록 적응된다. 피봇 암은 윈드실드와 교차하는 피봇 축에 대하여 구동 암 부착 부재에 피봇 가능하게 고착된다. 피봇 암은 구동 암이 제 1 방향으로 회전될 때 대응하는 제 1 아치형 경로 위에서 와이퍼 요소들 각각이 움직이도록 와이퍼 요소들의 쌍을 운반한다. 제 1 와이퍼 요소의 각 경로들은 제 2 와이퍼 요소의 경로들과는 상이하다. 와이퍼 요소들은 또한 제 1 방향으로의 상부 위치와 반대 방향으로 회전될 때의 하부 위치 사이에서 움직일 수 있다. 대안적으로, 와이퍼 요소들 각각은 제 1 각 위치와 반대 방향에서의 제 2 각 위치 사이에서 움직인다.
특허 문헌 FR2878802는 윈드실드의 곡률 반경이 변할 때, 결정된 움직임 다음의 세로축 주변에서 회전하는 스퀴지(squeegee)를 가진다. 이 스키쥐는 윈드실드에 대해 90°인 각도와 평균 각도 사이의 각도를 보전하면서, 와이핑 블레이드가 윈드실드에 맞닿아 지지되도록 회전한다. 스퀴지를 구동하는 구동 암은 블레이드와 와이핑 블레이드 사이에 위치한 매개체 평면(mediator plane)에서 힘을 발휘한다.
특허 문헌 FR2490565는 모터 차량들의 클리닝 윈드스크린들에 관한 와이핑 장치를 설명한다. 와이핑 스트립의 중앙 평면은 윈드스크린 상의 와이핑 포인트에 대해 일정하게 수직인 채로 유지된다. 구동 암은 구동 샤프트에 연결되고, 와이핑 요소는 원통형 연결 부위(joint)를 거쳐 구동 암에 연결된다. 와이핑 요소는 동일한 형상의 가이드 요소를 가진다. 2개의 중앙 평면이 나란히 진행하고 청소될 윈드스크린 상에서 수직으로 서 있다.
특허 문헌 US4553283은 스윕(sweep) 움직임 방향으로 와이퍼 블레이드들을 기울이는, 2개의 블레이드를 지닌 윈드실드 와이퍼 어댑터(adapter)를 설명한다. 이 어댑터는 와이퍼 블레이드들을 수용하기 위해 수직으로 배치된 2개의 플러그(plug) 부재들을 가지는 크로스 플레이트(cross plate)에 헐겁게 맞추어 끼워진 플러그 수용부를 가지게 형성된다. 어댑터는 플러그 수용부가 크로스 플레이트에 결합되는 위치에서 피봇하고 기울어지는 능력을 가진다.

본 발명의 목적은, 폭넓은 동작 범위(2γ)를 따라 향상된 닦음(wipe) 성능을 지니고, 크게 만곡된 윈드실드들, 특히 크게 만곡된 회전익 항공기들의 윈드실드들을 위한 트윈(twin) 블레이드 윈드실드 와이퍼를 제공하는 것이다.
그에 대한 해결책은 청구항 1의 특징들을 지닌, 특히 크게 만곡된 회전익 항공기들의 윈드실드들을 위한 트윈 블레이드 윈드실드들 와이퍼를 가지고 제공된다.

본 발명에 따르면, 차량들을 위한 트윈 블레이드 윈드실드 와이퍼 시스템, 특히 회전익 항공기를 위한 트윈 블레이드 윈드실드 와이퍼 시스템은, 각각 맞물림 구동시 하나의 구동 브래킷에 부착되고 상기 윈드실드의 상기 표면에 맞닿아 바이어스된 표면을 가지고 적어도 하나의 스프링이 로드된(loaded) 와이퍼 암이 있는 만곡된 윈드실드를 포함한다. 상기 구동 브래킷들 각각은 세로 연장부를 가지고 그것의 세로 연장부를 따라 세로 방향의 브래킷 축(U)을 규정한다. 상기 윈드실드에는 진동하는 드라이브가 장착된다. 상기 적어도 하나의 스프링 로드된 와이퍼 암은 윈드실드를 가로질러 진동 축(V) 둘레에서 진동하기 위해 상기 진동하는 드라이브에 장착된다. 상기 세로 방향의 브래킷 축(U)은 상기 진동 축(V)에 수직이고, 상기 진동은 상기 세로 방향의 축(U)과 상기 진동 축(V)에 수직인 횡단 축(W)을 따라 이루어진다. 윈드실드 와이퍼 시스템은 상기 적어도 하나의 와이퍼 암에 의해, 상기 진동 드라이브에 장착된 2개의 와이퍼 블레이드를 포함한다. 상기 2개의 와이퍼 블레이드는 각각 상기 진동 축 말단에 있는 상기 적어도 하나의 와이퍼 암에 장착된다. 상기 2개의 와이퍼 블레이드는 각각, 중앙 파크 위치(A)에 있을 때 윈드실드의 상기 만족된 표면을 따라 세로 방향의 블레이드 축(U)을 규정한다. 각각의 와이퍼 블레이드는 그것의 세로 방향 연장부(U)에서 탄력 있게 설계된다. 상기 적어도 하나의 와이퍼 암은, 상기 중앙 파크 위치(A)에서 상기 세로 방향 블레이드 축(U)으로 정렬된다. 상기 2개의 와이퍼 블레이드는 하나의 회전 자유도와의 와이퍼 블레이드 연결들에 의해 로커(rocker)까지 일정 거리(a)를 두고 서로에 대해 부착되어 있고, 상기 와이퍼 블레이드들 각각은 와이퍼 블레이드 회전축 주위에서 360°만큼 독립적으로 회전할 수 있으며, 이러한 와이퍼 블레이드 회전축은 와이퍼 시스템이 동작하는 동안 횡단 축을 따라 윈드실드 표면에 접해 있다. 와이퍼 블레이드들이 그것들의 와이퍼 블레이드 회전축 주위를 회전하는 것과 세로 연장부에서의 그것들의 탄력 있는 설계는 와이퍼 블레이드들이 와이퍼 시스템 진동 동안 그것들의 세로 방향 연장부를 따라 윈드실드 굴곡을 따르는 것을 허용한다.
하나의 회전 자유도를 지닌 로커 연결에 의해 연장 피팅(fitting)에 로커가 부착되고, 그러한 경우 로커는 로커 회전축 주위에서 회전할 수 있다. 로커가 로커 회전축 주위를 회전하는 것은, 윈드실드 표면에 접하는 와이퍼 블레이드 회전축의 배향을 허용한다. 상기 로커 회전축은 윈드실드에 대해 직접 로커 축 거리(b)를 제공하는 윈드실드의 상기 세로 방향 블레이드 축(U)에 대한 기울기 각도(β)을 가지고, 9 페이지의 설명을 참조하라. 상기 2개의 와이퍼 블레이드들 사이의 주어진 거리(a)에 있어서, 상기 로커 축 거리(b)는 운동학적 와이퍼 시스템 안정성 기준, 즉 [

]<[1-μ]을 만족시키고, 이 경우 로커 회전축은 바람직하게는 중앙 위치에서 상기 2개의 와이퍼 블레이드들 사이의 위치에 있다. 계수(μ)는 와이퍼 블레이드 립과 윈드실드 표면 사이의 마찰 계수이다. 이러한 기준은 시스템에 대한 공력 하중에 관계없이, 안정적인 와이퍼 동작 거동을 허용한다.
트윈 암 와이퍼 시스템의 경우, 상기 로커는 연장 피팅에 의해 2개의 크랭크 모양으로 구부러진 피팅들에 장착되고, 이로 인해 그러한 연장 피팅은 각각 하나의 회전 자유도를 구비한 연장 피팅 회전축들 주위에서 각각 회전한다. 2개의 와이퍼 암들을 사용하는 경우, 연장 피팅 회전축들 주위에서 연장 피팅이 회전하게 되면 와이퍼 시스템의 팬터그래프(pantograph) 기능을 보장한다. 단일 암 와이퍼 시스템의 경우에, 상기 로커는 피팅에 의해 와이퍼 암에 장착되고, 이를 통해 연장 피팅 및 크랭크 모양으로 구부러진 피팅이 와이퍼 암에 고정된 하나의 부품이다(팬터그래프 기능은 주어지지 않는다).
본 발명의 트윈 블레이드 윈드실드 와이퍼 시스템은, 와이퍼 블레이드들의 진동의 전체 범위에 걸쳐, 추가적인 액추에이터들 및/또는 제어 암들 또는 다른 제어 기계적 부품들의 사용 없이, 와이퍼 블레이드들 회전 축이 윈드실드 표면에 접하는 배향(α=0)을 허용한다. 본 발명의 트윈 블레이드 윈드실드 와이퍼 시스템의 배향은 윈드실드 자체와, 와이퍼 블레이드들에 발휘된 힘들에 의해, 계속해서 완전히 자동으로 추적된다. 이러한 와이퍼 시스템은 항상 목표 기울기 각도(α_T)와 같은 내재하는 구동 기울기 각도(α_C)를 가진다. 그러므로, 이러한 와이퍼 블레이드 기울기 각도(α)는 오차 허용도 기울기 각도(ε)까지 감소한다. 이러한 오차 허용도 기울기 각도(ε)는 본 발명의 와이퍼 시스템 구성 성분들의 강성에 독립적이고, 윈드실드 표면의 캠버(camber) 및 2개의 와이퍼 블레이드 사이의 거리(a)에 의존적이다. 좌측 와이퍼 블레이드와 우측 와이퍼 블레이드에 관한 각각의 오차 허용도 기울기 각도(ε)들은, 하나편으로는 만곡된 윈드실드가 잇는 각각의 좌측 및 우측 와이퍼 블레이드 립의 접촉점들을 연결하는 직선(straight line)과 다른 한편으로는 만곡된 윈드실드가 있는 각각의 와이퍼 블레이드 립의 접촉점들에서의 각각의 좌측 및 우측 국부 접선들(local tangents) 사이의 각도들이다. 만곡된 윈드실드들에 관한 오차 허용도 기울기 각도(ε)는 만곡된 윈드실드들의 곡률과, 2개의 나란한 와이퍼 블레이드들 사이의 거리(a)의 크기 값에 의존적이다. 오차 허용도 기울기 각도(ε)는 거리(a)가 0으로 수렴할 때, 0°로 수렴한다. 만곡되지 않은 윈드실드들에 관해서는, 오차 허용도 기울기 각도(ε)가 거리(a)에 관계없이 0°이다.
본 발명의 트윈 블레이드 윈드실드 와이퍼 시스템의 와이퍼 블레이드 축은, 상당한 변화 없이 상이한 윈드실드들에서 그리고 와이퍼 시스템이 동작하는 모든 위치에서 시스템의 설치 및 윈드실드의 만곡 정도와는 별개로, 계속해서 본질적으로 윈드실드 표면에 수직이다. 본 발명의 트윈 블레이드 윈드실드 와이퍼 시스템은 와이퍼 블레이드들의 진동의 전제 범위에 걸친 안정적인 운동학적 거동을 가지고, 와이퍼 시스템의 붕괴 없이, 예를 들면 눈과 같은 윈드실드들 상의 막힘 요소들을 견딜 수 있다. 본 발명은 윈드실드에 수직인 와이퍼 블레이드들의 적응적 배향의 추가 장점들을 제공하고, 예를 들면 볼록한/오목한 것과 같이 상이한 만곡 정도들을 지닌 상이한 윈드실드들에서의 근본적인 기하학적 변화들 없이, 와이퍼 시스템의 설치를 허용한다. 본 발명의 트윈 블레이드 윈드실드 와이퍼 시스템은 와이퍼 블레이드들 사이의 거리(a)의 길이를 감소시키는 것을 허용하고, 그로 인해 오차 허용도 기울기 각도(ε)를 감소시킨다. 이러한 거리(a)의 감소는 불안정한 와이퍼 시스템 거동을 초래할 수 있다. 이를 막기 위해, 본 발명의 와이퍼 시스템은 로커 회전축의 기울기 각도(β)와, 와이퍼 블레이드 회전축에 대한 로커 회전축의 위치에 의해 거리(b)를 감소시키는 것을 허용한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 와이퍼 시스템이 횡단 축(W)을 따라 움직이면서, 윈드실드에 거의 접하는 크로스 빔의 정렬을 허용하도록 연장 피팅 회전축들은 각도(δ)에 의해 (U-V) 평면에서 와이퍼 암들의 세로 연장부에 각각 기울어져 있다. 만약 연장 피팅이 하나의 와이퍼 암 상에서 고정 장착된다면, 팬터그래프 기능은 물론이고, 와이퍼 시스템이 횡단 축(W)을 따라 움직이면서 윈드실드에 접하는 연장 피팅의 어떠한 정렬도 주어지지 않는다. 적어도 2개의 크랭크 모양으로 구부러진 피팅들의 상기 각도(δ)의 범위는 45°와 135°사이에 있다. 연장 피팅 회전축들의 각도(δ)들이 90°와 같고, 진동 축(V)에 나란하다면, 횡단 축(W)을 따라 윈드실드 표면에 접하는 크로스 빔의 어떠한 정렬도 야기되지 않는다. 45°와 90°사이에 있는 적어도 2개의 크랭크 모양으로 구부러진 피팅들의 각도(δ) 범위는 오목한 윈드실드들에 있어서 적합하고, 볼록한 윈드실드들에 있어서는 90°와 135°사이에 있는 적어도 2개의 크랭크 모양으로 구부러진 피팅들의 각도(δ) 범위가 적합하다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 로커와 연장 피팅 사이의 상기 로커 연결은, 와이퍼 시스템이 동작하는 동안 와이퍼 시스템의 임의의 기계적 부품들과 윈드실드 표면이 충돌하는 것을 피하기 위해 윈드실드로부터 2 내지 10㎝ 떨어져 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 로커 회전축의 기울기 각도(β)는 상이한 윈드실드 기하학적 형태들로의 와이퍼 동작 영역의 형태의 적응을 허용하기 위해, 그리고 진동 동작의 전체 범위에 따라 존재하는 와이퍼 시스템의 최적의 운동학적 안정성을 위해 0°≤β<45°또는 135°<β≤180°이다.
본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예에 따르면, 상이한 공력 흐름 특징들을 지닌 상이한 윈드실드들에 와이퍼 시스템의 더 많은 적응적 융통성을 위해, 2개의 반대되는 와이퍼 블레이드들이 상기 로커에 대해서 조정 가능하다.
본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예에 따르면, 본 발명의 와이퍼 시스템의 상이한 윈드실드들에 대한 더 많은 적응적 융통성을 위해 클램핑 피스(piece)들에 의해 상기 적어도 하나의 와이퍼 암에 대해서 상기 세로 방향 블레이드 축(U)의 방향으로 연장 피팅이 조정 가능하다.
본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예에 따르면, 향상된 동적인 와이퍼 시스템 거동을 위해, 스토퍼(stopper) 및/또는 댐핑(damping) 기능용의 부드러운 필러 캡(filler cap)이 와이퍼 시스템에 장착될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예들은 이어지는 상세한 설명과 도면을 참조하여 설명된다.

도 1은 회전익 항공기의 만곡된 윈드실드에 관한 트윈 블레이드 윈드실드 와이퍼 시스템의 전반적인 개략 정면도 및 전반적인 개략 측면도를 도시하는 도면.
도 2는 와이퍼 암의 확대된 스케일로 본 하나의 일반적인 그리고 2개의 부분적인 상세 측면도를 도시하는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 트윈 블레이드 윈드실드 와이퍼 시스템 일부의 평면도를 도시하는 도면.
도 4는 도 3에 따른 트윈 블레이드 윈드실드 와이퍼 시스템 부분의 측면도를 도시하는 도면.
도 5는 와이퍼 블레이드들 상의 최적인 공력 흐름을 달성하기 위해, 로커 상에서의 와이퍼 블레이드들의 상이한 가능한 구성들을 지닌, 본 발명에 따른 트윈 블레이드 윈드실드 와이퍼 시스템 일부의 2개의 평면도를 도시하는 도면.
도 6은 도 3의 라인 A-A를 따라 단면이 취해진 단면도를 도시하는 도면.
도 7은 도 4의 트윈 블레이드 윈드실드 와이퍼 시스템의 부분의 라인 C-C를 따라 단면이 취해진 단면도를 도시하는 도면.
도 8은 각도 한정(definition)들을 가지고, 윈드실드 상에서의 블레이드의 2개의 상이한 위치들에서의 만곡된 윈드실드에 대한 와이퍼 블레이드의 개략 단면도를 도시하는 도면.
도 9는 와이퍼 블레이드 오차 허용도 기울기 각도(ε)에 대한 길이(a)의 영향을 지닌 2개의 블레이드 와이퍼 시스템 일부의 2개의 개략적인 단면도를 도시하는 도면.
도 10은 도 4의 라인 B-B를 따라 단면이 취해진 단면도를 도시하는 도면.
도 11은 연장 피팅 회전축들의 기울어짐으로 인한 만곡된 윈드실드에 대한 연장 피팅 회전의 일 예를 가지고, 도 3의 라인 A-A를 따라 단면이 취해진 단면도를 도시하는 도면.
도 12는 본 발명에 따른 트윈 블레이드 윈드실드 와이퍼 시스템의 상이한 닦음 영역들에 관한 옵션(option)들을 도시하는 도면.

도 1에 따르면, 팬터그래프 트윈 블레이드 윈드실드 와이퍼 시스템(3)이 3차원으로 400㎜의 윈드실드 최소 곡률 반경으로, 만곡된 회전익 항공기 윈드실드(1) 상에 놓인다.
이러한 트윈 블레이드 윈드실드 와이퍼 시스템(3)은 와이퍼 동작 영역(4) 내에 3개의 특정 위치, 즉 윈드실드(1)의 우측 상의 와이퍼 시스템(3)의 끝 위치(C), 윈드실드(1) 상의 와이퍼 시스템(3)의 중앙 파크 위치(A), 및 윈드실드(1)의 좌측 상의 와이퍼 시스템(3)의 끝 위치(B)를 가진다. 상기 끝 위치들(B,C) 각각은 각도(γ) 만큼 중앙 파크 위치(A)로부터 반대 방향들로 각을 이루어 분리되어 있다.
트윈 블레이드 윈드실드 와이퍼 시스템(3)의 진동하는 기어 드라이브(2)는 부착된 와이퍼 블레이드(5)들로 적어도 하나의 와이퍼 암(13)을 구동하기 위해 윈드실드(1)에 장착된다. 진동하는 기어 드라이브(2)는 각도(2γ)만큼 좌측 와이퍼 시스템 위치(B)로부터 우측 와이퍼 시스템 위치(C)를 각을 이루게 분리하는 와이퍼 동작 영역(4)을 가로질러 부착된 와이퍼 블레이드(5)들로 적어도 하나의 와이퍼 암(13)을 구동하도록 배치된다. 각도(γ)의 크기 값은 규정(regulation)에 따라 정해지고, 닦기(wiping)의 필요로 하는 크기이며, 이 경우는 각도(γ)가 42°와 같다.
트윈 블레이드 윈드실드 와이퍼 시스템(3)의 적어도 하나의 구동된 와이퍼 암(13)은 드라이브 브래킷(32) 상에 장착된다. 윈드실드(1) 상의 중앙 파크 위치(A)에서는 적어도 하나의 드라이브 브래킷(32)의 세로 연장부가 윈드실드(1)에 내재된 좌표 시스템의 세로 축(U)을 규정한다. 상기 적어도 하나의 와이퍼 암(13)은 윈드실드(1)에 걸쳐 진동축(V) 주위에서의 진동을 위해 상기 진동 드라이브(2)에 각각 장착된다. 상기 세로 축(U)은 상기 진동 축(V)에 수직이다. 윈드실드(1)에 내재된 좌표 시스템의 횡단 축(W)은 상기 진동 축(V)과 상기 세로 축(U)에 수직이다.
도 2에 따르면, 대응하는 특징들이 도 1을 참조하여 참조된다. 상기 와이퍼 암(13)의 길이(d)는 보어 구멍(hole)(29)의 중심과 와이퍼 암 회전축(27)의 중심 사이의 거리를 규정한다. 상기 보어 구멍(29)은 크랭크 모양으로 구부러진 피팅(15) 상에 위치한다. 크랭크 모양으로 구부러진 피팅(15)은 클램핑 피스(24)와 볼트(28)들에 의해 와이퍼 암(13)에 부착된다. 상기 와이퍼 암 회전축(27)은 진동축(V)에 수직이고, 윈드실드(1)의 곡률을 따르기 위해 진동 축(V)을 따라 크랭크 모양으로 구부러진 피팅(15)의 병진 운동을 허용한다. 스프링(16)에 의해 발휘된 스프링 힘은 와이퍼 블레이드(5)를 윈드실드(1)에 바이어스한다.
크랭크 모양으로 구부러진 피팅(15)은 와이퍼 암(13)의 가변 길이(d)에 있어서, 상이한 윈드실드(1)들에 대한 와이퍼 시스템(3)의 더 많은 적응적 융통성을 위해 클램핑 피스(24)들과 볼트(28)들에 의해 크랭크 모양으로 구부러진 피팅(15)의 와이퍼 암(13)에서 조정 가능하다. 크랭크 모양으로 구부러진 피팅(15)은 베어링 부시(bush)(14)들을 가지고 핏 볼트(fit bolt)(25)에 회전 가능하게 연결된다. 베어링 부시(14)들은 핏 볼트(25) 주위에서의 회전을 위해 크랭크 모양으로 구부러진 피팅(15)에 통합되어 있다. 핏 볼트(25)의 중심선은 연장 피팅 회전축(17)을 규정한다.
도 3 및 도 4에 따르면, 도 1 및 도 2를 참조하여 대응하는 특징이 참조된다. 와이퍼 시스템(3)의 2개의 와이퍼 블레이드(5)는 서로 사이에 일정 거리를 두고 로커(6)에 피봇 가능하게 부착된다. 상기 2개의 와이퍼 블레이드(5)는 윈드실드(1) 상에서 서로에 대해 본질적으로 나란하게 배향된다. 로커(6)는 로커 핏 볼트(12)에 의해 연장 피팅(7)에 피봇 가능하게 부착된다. 연장 피팅(7)은 2개의 크랭크 모양으로 구부러진 피팅(15)에 피봇 가능하게 부착된다. 연장 피팅(7)에는 무게를 감소시키기 위해 중앙 개구(26)가 제공된다.
상기 2개의 와이퍼 블레이드(5) 각각은 와이퍼 블레이드 샤프트(20)에 의해 로커(6)에 피봇 가능하게 부착된다. 와이퍼 블레이드(5)를 붙들고 있는 와이퍼 블레이드 홀더(19)는 와이퍼 블레이드 샤프트(20) 주위를 회전할 수 있다. 와이퍼 블레이드 샤프트(20)의 중심선은 와이퍼 블레이드 회전축(9)을 규정하고, 그러한 경우 상기 와이퍼 블레이드(5)들 각각은 윈드실드(1)로의 그것들의 세로 연장부를 따라 와이퍼 블레이드(5)들을 유지하기 위해 와이퍼 블레이드 회전축(9) 주위를 독립적으로 회전할 수 있다.
도 5에 따르면, 도 1 내지 도 4를 참조하여 대응하는 특징들이 참조된다. 로커(6)로의 와이퍼 블레이드 부착물(21,22)의 2개의 대안적인 위치들이 와이퍼 시스템(3)을 위해 제공된다. 와이퍼 시스템(3)의 2개의 위치의 첫 번째 대안예에서는, 와이퍼 블레이드(5)들이 서로에 대해 세로 블레이드 방향(x)으로 오프셋(offset) 되지 않고 배치되는데, 즉 좌측 와이퍼 블레이드 샤프트(20)와 우측 와이퍼 블레이드 샤프트(20)가 공통 와이퍼 블레이드 회전축(9) 상에 있도록 위치가 정해진다. 두 번째 대안적인 위치에서는, 2개의 상이한 와이퍼 블레이드 회전축(9,9a) 상에서, 와이퍼 시스템(3)이 동작하는 동안 와이퍼 블레이드(5)들 상의 더 나은 공력 흐름을 달성하도록, 서로에 대해 세로 블레이드 방향(x)으로 와이퍼 블레이드(5)들이 오프셋된 채로 배치된다. 회전익 항공기 윈드실드(1)의 좌측 및 우측에서의 동력 흐름은, 메인 로터로 인한 흐름과 회전익 항공기 순방향 속도로 인한 흐름의 조합으로 인해 상이하다.
도 6 및 도 7에 따르면, 도 1 내지 도 5를 참조하여 대응하는 특징들이 참조된다. 로커(6)는 베어링 부시(bush)(10)들과, 로커 회전축(8)을 규정하는 로커 핏 볼트(12)에 의해 연장 피팅(7) 상에 피봇 가능하게 장착되어 있다. 로커(6)에서 통합되어 있는 베어링 부시(10)들은 로커 핏 볼트(12)와 로커 회전축(8) 주위에서 회전 가능하다.
평면 y'-z'은 와이퍼 블레이드(5)들의 세로 연장부에 대해 수직인 배향으로 규정되고, 와이퍼 블레이드 회전축(9)에 위치하며, 이 경우 와이퍼 블레이드 회전축(9)은 윈드실드 표면(1)까지의 가장 가까운 거리를 가진다. 평면 x'-z'은 평면 y'-z'에 대해 수직인 배향에 의해 규정되고, 그러한 경우 레인(lane) 와이퍼 블레이드 회전축(9)이 상기 평면 x'-z'에 나란하다. 평면 x'-y'은 평면들(y'-z', x'-z')에 대해 수직인 배향에 의해 규정된다. 로커 회전축(8)은 와이퍼 블레이드(5)들 사이의 중간 위치에서 평면(x'-y')에 위치한다. 로커 회전축(8)은 평면(x'-z')에 대해 각도(δ)를 가지고 기울어져 있다. 포인트들(P1,P2)은 평면(y'-z')에서 윈드실드 표면(1)과 좌우측 와이퍼 블레이드 립(11)들 각각 사이의 접촉 포인트들이다. 평면(y"-z")은 포인트들(P1,P2)을 통해 로터 회전축(8)에 대해 수직인 배향에 의해 규정된다. 포인트(P0)는 평면(y"-z")을 통한 로커 회전축(8)의 교차 포인트이다.
라인들(L1,L2)은 각각 접촉 포인트들(P1,P2)을 통한 윈드실드 표면(1)에 대해 접하는 배향에 의해 규정되고, 평면(y"-z")에 위치한다. 라인들(L1,L2)과 교차 포인트(P0) 사이의 거리들은 거리(bi)로서 규정된다. 와이퍼 시스템 설계의 간략화를 위해, 거리(b)는 산술 평균 거리, 즉

로서 규정될 수 있고, 그러한 경우 거리(b)는 라인들(L1,L2)의 교차점과 교차 포인트(P0) 사이의 거리로서 규정된다. 와이퍼 동작 영역(4)에 걸친 2개의 와이퍼 블레이드(5) 사이의 윈드실드(1)의 곡률 그래디언트(gradient)가 작고 무시될 수 있다면, 거리(b)는 포인트들(P1,P2)을 연결하는 라인과 포인트(P0) 사이의 거리로서 묘사될 수 있다.
로커 회전축의 기울기 각도(β)는 0°≤β<45°또는 135°<β≤180°사이에서 선택되어야 한다. 로커 회전축(8) 주위에서의 로커(6)의 회전은 횡단 방향(W)으로 동작하는 와이퍼 시스템(3)을 따라 윈드실드(1)에 접하는 평면(y"-z")에서 와이퍼 블레이드 샤프트(20)의 배향을 제공한다. 그러므로, 각각의 와이퍼 블레이드의 축은 윈드실드 표면(1)에 거의 수직이 되게 배향된다.
와이퍼 블레이드(5)들 사이의 거리는 a이다. 로커 회전축(8)의 기울기 각ㄷ도(β)은, 만약 안정성 기준, 즉 [

]<[1-μ]이 만족된다면, 와이퍼 시스템(3)의 안정적인 운동학적 동작 거동을 제공한다.
로커(6)와 연장 피팅(7) 사이의 공간(31)에는 부드러운 필러 캡이 장착된다. 이 부드러운 필러 캡은 로커 회전축 주위에서의 로커(6)의 회전을 위한 스토퍼(stopper) 기능 및/또는 와이퍼 시스템(3)의 향상된 동적 거동을 위한 댐핑 기능을 가진다.
도 8에 따르면, 도 1 내지 도 7을 참조하여, 대응하는 특징들이 참조된다. 와이퍼 블레이드(5)들의 클리닝 성능은, 윈드실드(1)의 표면과의 와이퍼 블레이드 립(11)의 접촉 포인트를 통한 와이퍼 블레이드(5)의 세로 연장부에 수직인 와이퍼 블레이드 축(s)과, 윈드실드 표면에 수직인 라인(y_i') 사이의 기울기 각도(α)에 의존적이다. 증분(i)은 윈드실드(1) 상의 와이퍼 블레이드(5)의 상이한 위치들을 묘사한다. 와이퍼 블레이드(5)가 만곡된 윈드실드(1)에 대하여 중앙 파크 위치(도 1에서의 위치 A)에 있다면 i=0이고, 와이퍼 블레이드(5)가 윈드실드 상의 동일한 와이퍼 블레이드(5)의 좌측 끝 위치(도 1에서의 위치 B)에 있다면, i=1이다. 중앙 파크 위치(i=0)에서의 와이퍼 블레이드(5)의 기울기 각도(α)는 0°(초기 조건)와 같다고 예상된다. 윈드실드(1) 상의 모든 다른 위치들에서의 와이퍼 블레이드(5)의 기울기 각도(α)는 α=α_T-(α_C±ε)로서 규정될 수 있다. 각도(α_T)는 목표 기울기 각도이고, 이는 윈드실드 표면에 수직인 와이퍼 블레이드 축(s)의 필요한 회전 각도를 묘사한다. 그러므로, 좌측 끝 위치(i=1)에서의 와이퍼 블레이드의 기울기 각도(α_T)는 와이퍼 블레이드(5) 파크 위치(y₀')에서의 윈드실드에 수직인 라인과 와이퍼 블레이드(5) 좌측 끝 위치(y₁')에서의 윈드실드에 수직인 라인 사이에 있는 것으로 규정된다. 각도(α_C)는 와이퍼 시스템 구성 기울기 각도이고, 이는 예를 들면 종래 기술의 와이퍼 시스템의 제어 부품들 및/또는 파일롯팅 액추에이터들에 의해 주어진 와이퍼 블레이드 세로 연장부 주위의 와이퍼 블레이드 축(s)의 회전 각도를 묘사한다. 그러므로, 좌측 끝 위치(i=1)에서의 와이퍼 블레이드(5)의 각도(α_C)는 와이퍼 블레이드(5) 파크 위치(y₀')에서의 윈드실드에 대한 수직인 라인과, 와이퍼 시스템의 설계로 인해 예상될 와이퍼 블레이드 축(s_e) 사이에 있는 것으로 규정된다. 각도(ε)는, 예를 들면 와이퍼 시스템 구성 성분들의 낮은 강성 또는 다른 기술적/물리적 양태들로부터 오는 오차 허용도 기울기 각도이다. 그러므로, 좌측 끝 위치(i=1)에서의 와이퍼 블레이드(5)의 각도(ε)는 예상된 와이퍼 블레이드 축(s_e)과 실제 와이퍼 블레이드 축(s) 위치 사이에 있는 것으로 규정된다.
도 9에 따르면, 도 1 내지 도 8을 참조하여 대응하는 특징들이 참조된다. 본 발명의 트윈 블레이드 윈드실드 와이퍼 시스템(3)은, 와이퍼 블레이드(5)들의 진동의 전체 범위에 걸쳐, 추가적인 액추에이터들 및/또는 제어 암들 또는 다른 제어 기계적 부품들을 사용하지 않고, 윈드실드에 수직인 와이퍼 블레이드들의 배향을 허용한다. 본 발명의 트윈 블레이드 윈드실드 와이퍼 시스템(3)의 배향은 와이퍼 블레이드(5)들/로커(6) 상에서 발휘된 힘들과 윈드실드 자체에 의해 계속해서 완전히 자동으로 조정되고, 그러한 경우 와이퍼 블레이드 샤프트(20)들이 로커 회전축(8) 주위에서 로커(6)의 회전에 의해, 좌측 와이퍼 블레이드 립(11)과 우측 와이퍼 블레이드 립(11)을 연결하는 라인에 나란하게 배향될 것이다. 그러므로, 와이퍼 시스템(3)은 항상 목표 기울기 각도(α_T)와 같은 내재된 구성 기울기 각도(α_C)를 가진다.
2개의 와이퍼 블레이드(5)들 사이의 2개의 상이한 거리(a)를 가지고, 감소하는 거리(a)가 오차 허용도 기울기 각도(ε)들을 감소시키고, 따라서 와이퍼 블레이드(5)의 더 나은 클리닝 성능 때문에 와이퍼 블레이드 기울기 각도(α)를 감소시키는 점이 명백하다. 감소된 길이(a)와 운동학적 안정성 기준인 [

]<[1-μ]에 의해 유발된 요구 사항으로 인해, 로커 회전축의 기울기 각도(β)에 의존적인 거리(b)를 감소시키는 것이 필수적이다. 그러므로, 거리(a)와 로커 회전축의 기울기 각도(β)의 선택을 통해, 와이퍼 블레이드(5)의 더 나은 클리닝 성능을 보장하면서, 와이퍼 시스템(3)의 운동학적 거동이 안정적이다.
목표 기울기 각도(α_T)와, 따라서 국부 시스템(y'-z')에서 발견되어질 구성 기울기 각도(α_C)는 90°가 되거나 90°를 초과하지 않을 수 있다. 그 외에는 와이퍼 시스템(3)이 윈드실드(1) 자체에 의해 막히게 된다. 그러므로, 트윈 블레이드 와이퍼 시스템(3)으로 인한 구성 기울기 각도(α_C)의 물리적인 가능한 범위는 0°≤α_C<90°인 것으로 규정된다.
와이퍼 블레이드(5)의 세로 연장부를 따라 존재하는 목표 기울기 각도(α_T)는, 상부 블레이드 가장자리로부터 하부 블레이드 가장자리까지 와이퍼 블레이드(5)를 따라 존재하는 상이한 윈드실드 곡률들의 가능성으로 인해(윈드실드 표면의 트위스트 그레이드), 평면(y'-z)에 있을 것으로 요구되는 목표 기울기 각도와는 상이하다. 그러므로, 와이퍼 블레이드(5)들의 세로 연장부를 따라 존재하는 기울기 각도(α)는 추가적인 트위스트 그레이드 오차 허용도 기울기 각도(ε_T)로 인해 비틀린 표면 정도 내에서 만곡된 윈드실드(1) 상에서의 임의의 와이퍼 시스템(3)의 설치에 의해 항상 상이하게 될 것이다. 그러므로, 와이퍼 블레이드(5)의 세로 연장부를 따라 존재하는 트위스트 그레이드 오차 허용도 기울기 각도(ε_T)가 20°를 초과하지 않는 한, 상당한 와이퍼 클리닝 성능 감소 없이, 트윈 블레이드 와이퍼 시스템(3)이 모든 크게 만곡된 윈드실드(1) 상에 설치될 수 있다.
도 10 및 도 11에 따르면, 도 1 내지 도 9를 참조하여 대응하는 특징들이 참조된다. 연장 피팅(7)이 베어링 부시(14)들과 핏 볼트(25)들 사이에 있는 크랭크 모양으로 구부러진 피팅(15)들 상에 피봇 가능하게 장착된다. 크랭크 모양으로 구부러진 피팅(15)들에 통합되어 있는 베어링 부시(14)들은 핏 볼트(25)들 주위에서 회전할 수 있고, 그러한 경우 핏 볼트(25)들의 중심 라인은 연장 피팅 회전축(17)들을 규정한다. 연장 피팅 회전축(17)들은 서로에 대해 나란하고, 적어도 2개의 구동 가능하네 연결된 와이퍼 암(13)을 와이퍼 시스템(3)의 팬터그래프 기능에 제공하도록 정렬된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 연장 피팅 회전축(17)들은 각도(δ)만큼, 적어도 하나의 와이퍼 암(13)의 세로 연장축(18)에 대해 설계 평면(U-V)에서 기울어질 수 있다. 이러한 각도(δ)의 범위는 45°<δ<135°에 있도록 선택될 수 있다. 각도(γ)만큼 기어 드라이브(2)에 의한 적어도 하나의 와이퍼 암(13)의 진동으로 인해, 연장 피팅 크로스 빔(23)이 동일한 각도(γ)에서 축(18)에 수직인 축 주위에서 회전하게 된다. 이는 적어도 2개의 구동 가능하게 연결된 와이퍼 암(13)을 이용한 와이퍼 시스템(3)의 알려진 팬터그래프 기능이다. 각도(δ)만큼 연장 피팅 회전축(17)들이 기울어져 있는 것으로 인해, 적어도 하나의 와이퍼 암(13)의 세로 연장부 주위에서의 연장 피팅 크로스 빔(23)의 추가적인 회전이 개시될 것이다. 적어도 하나의 와이퍼 암(13)의 세로 연장 축(18) 주위에서의 연장 피팅 크로스 빔(23)의 추가적인 회전은 각도(ψ)에 의해 주어지고, 이러한 각도(ψ)는 ψ=γtan(90°-δ)에 의해 규정된다. 연장 피팅 회전축(17)들 주위에서의 적어도 하나의 와이퍼 암(13)의 세로 연장부에 대한 연장 피팅 크로스 빔(23)의 총 회전은 θ=

에 의해 규정된 각도(θ)로 주어진다. 그러므로, 각도(δ=90°)는 적어도 하나의 와이퍼 암(13)의 세로 연장축(18) 주위에서의 연장 피팅 크로스 빔(23)의 어떠한 추가적인 회전도 일으키지 않고, 연장 피팅 크로스 빔(23)은 항상 파크 위치(A)에서의 크로스 빔(23)의 배향에 나란하다. 선택된 범위인 45°<δ<90°로 인해, 연장 피팅 크로스 빔(23)은 각도(ψ)에 의한 오목한 만곡 내에서 윈드실드(1)에 접하는 방향으로 배향될 것이다. 선택된 범위인 90°<δ<135°로 인해, 연장 피팅 크로스 빔(23)은 각도(ψ)만큼 볼록한 곡률(curvature) 내에서 윈드실드(1)에 대하여 거의 접하는 방향으로 배향될 것이다.
도 12에 따르면, 도 1 내지 도 11을 참조하여 대응하는 특징들이 참조된다. 와이퍼 동작 영역(4)의 폭(w)은 와이퍼 암 길이(d)에 의존하고, 크랭크 모양으로 구부러진 피팅(29)의 좌측 끝 위치(B)와 우측 끝 위치(C) 상의 보어 구멍의 중심 사이의 거리로서 규정된다. 그러므로, 길이(d)의 선택에 의해, 와이퍼 동작 영역(4)의 폭(w)은 기어 드라이브의 변화들 없이, 따라서 와이퍼 시스템 동작 각도(γ)의 변화들 없이, 상이한 필요로 하는 와이퍼 동작 영역들을 가지고 상이한 윈드실드들에 쉽게 적응될 수 있다.
거리(c)는 크랭크 모양으로 구부러진 피팅(15) 상의 보어 구멍(29)의 중심의 돌출된 포인트와 2개의 와이퍼 암(13)의 축(18)들에 의해 규정된 평면으로 돌출된 와이퍼 블레이드 축(9) 사이에 있는 것으로 규정된다. 그러므로, 연장 및 로커 피팅의 설계 길이가 거리(c)를 결정한다. 이러한 거리(c)의 크기로 인해, 와이퍼 동작 영역(4)이 축(U)을 따라 기어 드라이브(2)로부터 멀어지게 또는 기어 드라이브(2) 쪽으로 옮겨질 수 있다.
2개의 블레이드 와이퍼 시스템(3)의 와이퍼 동작 범위(4)는, 진동하는 기어 구동 각도(γ)의 변화없이 파라미터들인 (a), (c), (d), (β), 및 (δ)의 선택에 의해, 상이한 필요로 하는 와이퍼 영역(4)들을 지닌 상이한 만곡된 윈드실드(1)와 만곡되지 않은 윈드실드(1)로 조정될 수 있다. 거리(a)가 와이퍼 블레이드(5)들의 클리닝 성능에 책임이 있지만, 거리(d)는 와이퍼 동작 영역(4)의 폭 조절(w)에 책임이 있고, 거리(c)는 기어 드라이브(2) 쪽으로 또는 기어 드라이브(2)로부터 멀어지게 와이퍼 동작 영역(4)이 옮겨지는 것의 책임이 있으며, 각도(β)는 와이퍼 시스템(3)의 안정적인 운동학적 거동에 책임이 있고, 각도(β)와 각도(δ)의 조합은 와이퍼 동작 영역(4)의 커버링(covering)에 책임이 있다. 본 명세서에서 와이퍼 동작 영역(4)의 3가지 상이한 형태들, 즉 각각 곧은 형태(도 12의 (b)), 원뿔 형태 1(도 12의 (a)), 및 원뿔 형태 2(도 12의 (c))의 예들을 보여준다. 와이퍼 동작 영역(4)의 곧은 형태(도 12의 (b))는 각도 β=0°또는 β=180°인 경우 얻어진다. 볼록한 윈드실드(1)에 관한 와이퍼 동작 영역(4)의 원뿔 형태 1(도 12의 (a))은 각도(β)가 0°<β<45°인 범위에서 선택되고 각도(δ)가 ψ<α_T가 되는 크기를 가지는 경우에 얻어진다. 오목한 윈드실드(1)에 관한 와이퍼 동작 영역(4)의 원뿔 형태 2(도 12의 (c))는 각도(β)가 180°<β<135°인 범위에서 선택되고 각도(δ)가 ψ<α_T가 되는 크기를 가지는 경우에 얻어진다. 선택된 로커 회전축의 기울기 각도(β)에 관한 와이퍼 동작 영역(4)의 도 12의 (a)에 따른 원뿔 형태 1 또는 도 12의 (c)에 따른 원뿔 형태 2는, 연장 피팅(7)에 대해서 로커 회전 축(8) 주위에서의 로커(6) 회전의 결과이다. ψ=α_T가 되도록 각도(δ)가 선택된다면, 로커(6)는 연장 피팅(7)에 관하여 로커 회전축(8) 주위에서 회전하지 않고, 와이퍼 동작 영역(4)의 형태는 항상 곧은 것이다.
와이퍼 동작 영역(4)의 외부 둘레는, 0°<β<45°인 각도(β)와 ψ<α_T인 경우 만곡된 윈드실드(1) 상에서 ABC 기준 곡선 아래의 섹션(section) 쪽으로 폭(w)을 초과한다. 보어 구멍(29)의 중심에 대한 거리(c)(도 11에 도시된)를 증가시킴으로써, 와이퍼 동작 영역(4)은 기어 드라이브(2) 쪽으로 옮겨진다(도 12의 (a)).
각도 β가 0°이거나 180°인 경우의 와이퍼 동작 영역(4)의 외부 둘레는, 만곡된 윈드실드(1)의 표면을 따라 대응하는 폭(w)들에 대해 ABC 기준 곡선의 양측에서 동등한 섹션들을 제공한다. 와이퍼 동작 영역은 c=0㎜인 경우(도 12의 (b))에는 옮겨지지 않는다.
와이퍼 동작 영역(4)의 외부 둘레는, 각도(β)가 180°<β<135°인 범위에 있고, 각도(δ)가 ψ<α_T가 되는 경우에는 만곡된 윈드실드(1) 상에서 ABC 기준 곡선 위의 섹션 쪽으로 폭(w)을 초과한다. 보어 구멍(29)의 중심에 대한 거리(c)(도 11에서 묘사된)를 감소시킴으로써, 와이퍼 동작 영역(4)은 기어 드라이브(2)로부터 멀어지게 이동된다(도 12의 (c)).

1: 윈드실드 2: 기어 드라이브
3: 와이퍼 시스템 4: 와이퍼 동작 영역
5: 와이퍼 블레이드(들) 6: 로커
7: 연장 피팅 8: 로커 회전축
9: 와이퍼 블레이드 회전축 10: 로커 상의 베어링 부시들
11: 와이퍼 블레이드 립
12: 핏 볼트(로커에 대한 연장 피팅) 13: 와이퍼 암(들)
14: 크랭크 모양으로 구부러진 피팅 상의 베어링 부시들
15: 크랭크 모양으로 구부러진 피팅
16: 인장 스프링 17: 연장 피팅 회전축
18: 와이퍼 암 축(와이퍼 암 세로 연장부를 따라 존재하는)
19: 와이퍼 블레이드 홀더
20: 와이퍼 블레이드 샤프트(또는 핏 볼트)
21: 와이퍼 블레이드 부착물에 관한 로커 상의 보어 구멍
22: 와이퍼 블레이드 부착물에 관한 로커 상의 또 다른 보어 구멍
23: 연장 피팅의 크로스 빔 부품 24: 클램핑 피스들
25: 핏 볼트(크랭크 모양으로 구부러진 피팅에 대한 연장 피팅)
26: 중앙 개구 27: 와이퍼 암 회전축
28: 볼트들(클램핑 피스에 대한 크랭크 모양으로 구부러진 피팅)
29: 크랭크 모양으로 구부러진 피팅 상의 보어 구멍의 중심
30: 로커 상의 보어 구멍의 중심
31: 부드러운 필러 캡의 설치를 위한 공간
32: 드라이브 브래킷들

Claims

회전익 항공기들에 관한 윈드실드 와이퍼 시스템(3)으로서,
상기 윈드실드 와이퍼 시스템(3)은 만곡된 표면을 갖는 윈드실드(1)와, 중앙 파크 위치(A)를 지닌 진동하는 기어 드라이브(2)를 가지며, 상기 시스템(3)은
- 적어도 하나의 와이퍼 암(13) 및 와이퍼 블레이드(5)를 가지고, 진동 축(V) 중심으로 상기 윈드실드(1) 전역에서 진동을 하기 위해, 상기 와이퍼 블레이드(5)는 상기 적어도 하나의 와이퍼 암(13)에 의해 상기 진동하는 기어 드라이브(2)에 장착되며,
- 상기 윈드실드(1)와 와이퍼 블레이드 립(11)들은 마찰 계수(μ)를 가지고,
- 상기 와이퍼 블레이드(5)들은 상기 진동 축(V) 말단에 있는 상기 적어도 하나의 와이퍼 암(13)에 장착되고 상기 윈드실드(1)의 상기 만곡된 표면을 따라 세로 축(U)을 상기 중앙 파크 위치(A)에서 규정하며, 상기 적어도 하나의 와이퍼 암(13)은 상기 중앙 파크 위치(A)에서 상기 세로 축(U)과 일렬로 맞추어지고,
상기 시스템(3)에는 2개의 와이퍼 암(13), 각각 핏 볼트(20)를 구비한 2개의 와이퍼 블레이드(5), 베어링 부시(10)들, 연장 피팅(7), 및 로커(6)가 제공되고, 상기 2개의 와이퍼 블레이드(5)는 와이퍼 블레이드 회전 축(9) 주위에서 회전 가능하게 장착되며 상기 진동 축(V) 및 상기 세로 축(U)에 수직이고, 상기 와이퍼 블레이드 회전 축(9)은 서로에 대해 일정한 거리(a)를 두고 나란한 상기 2개의 와이퍼 블레이드(5) 상에서 서로 마주보게 장착된 핏 볼트(20)들을 통해 중앙 라인에 의해 규정되며, 회전 가능한 상기 로커(6)는 핏 볼트(20)에 의해 2개의 와이퍼 블레이드(5) 각각을 부착시키고, 회전 가능한 상기 연장 피팅(7)은 상기 와이퍼 암(13)에 상기 로커(6)를 부착시키며, 상기 핏 볼트(20)는 상기 로커(6)를 가지고 상기 진동 축(V)과 상기 세로 축(U)에 의해 규정된 평면에서 로커 회전 축(8)을 규정하고, 상기 중앙 파크 위치(A)에서의 상기 윈드실드(1)의 외부 표면에 대한 기울기 각도(β)는 [
]<(1-μ)를 만족시키는 상기 중앙 파크 위치(A)에서 상기 윈드실드(1)에 수직인 상기 로커 회전 축(8)과 상기 윈드실드(1) 사이의 상기 와이퍼 블레이드들 회전 축(9) 바로 아래의 거리(b)를 제공하는, 윈드실드 와이퍼 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 연장 피팅(7)은, 상기 와이퍼 암(13)들에 대한 각도(δ)를 가지고, 상기 진동 축(V)과 상기 세로 축(U)에 의해 규정된 평면에서 연장 피팅 회전 축(17)을 중심으로 회전 가능한, 윈드실드 와이퍼 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 로커 회전 축(8)의 상기 핏 볼트(20)는 상기 윈드실드(1)로부터 5 내지 10㎝ 떨어져 있는, 윈드실드 와이퍼 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 와이퍼 암(13)들의 끝들은 크랭크 모양으로 구부러져 있는, 윈드실드 와이퍼 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 로커 회전 축(8)의 기울기 각도(β)는 0°≤β<45°및 135°<β≤180°인, 윈드실드 와이퍼 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 2개의 와이퍼 블레이드(5) 각각은 상기 로커(6)에 대해 상기 와이퍼 블레이드 회전 축(9) 주위를 독립적으로 회전할 수 있는, 윈드실드 와이퍼 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 로커는 상기 2개의 와이퍼 블레이드(5)를 조정하기 위한 또 다른 보어 구멍(22)들을 가지는, 윈드실드 와이퍼 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 연장 피팅(7)은 클램핑 피스(14)들에 의해 상기 2개의 암(13) 상에서 조정 가능한, 윈드실드 와이퍼 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 와이퍼 암(13)의 끝들은 45°와 135°사이의 각도(δ)를 가지고 크랭크 모양으로 구부러져 있는, 윈드실드 와이퍼 시스템.