KR101869855B1 - 물기제거장치가 구비된 차량용 사이드 미러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 사이드 미러에 부착된 압전 세라믹(Piezoelectric ceramic)으로부터 공진주파수에 의한 케비테이션(cavitation) 현상을 이용하여 미러의 전면부에 부착된 물기를 신속하고 효과적으로 제거하도록 함으로써 우천시 운전자가 사이드 미러를 통해 양측 후방의 시야를 원활히 확보하게 하여 차량의 안전운전을 할 수 있는 물기제거장치가 구비된 차량용 사이드 미러를 제공한다. 이를 위한 본 발명은, 미러 하우징과; 상기 미러 하우징의 전면부에 설치되는 미러와; 상기 미러 하우징 내부에 수납되어 상기 미러의 후면부에 부착되어 전기 에너지가 인가되면 진동을 발생시킬 수 있는 압전 세라믹과; 상기 압전 세라믹의 공진주파수를 변형시키지 않으면서 상기 압전 세라믹을 상기 미러의 후면부에 부착하기 위한 열경화성 에폭시 수지의 부착부재와; 상기 압전 세라믹과 차량 내부의 전원을 연결하는 전선 케이블;을 포함하며,
상기 압전 세라믹은 차량 전면부 윈드쉴드 글라스에 설치되는 와이퍼와 연계되어, 와이퍼의 회전속도 일정 속도 이상이 되는 시점에서는 상기 압전 세라믹이 구동되어 미러 표면에 맺힌 빗물을 제거하고, 와이퍼의 회전속도가 일정 속도 이하가 되면 상기 압전 세라믹의 구동이 정지되는 것을 특징으로 한다.

Description

물기제거장치가 구비된 차량용 사이드 미러{Side mirror of car combined water remove device}

본 발명은 차량용 사이드 미러에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사이드 미러에 부착된 압전 세라믹(Piezoelectric ceramic)을 통해 발생되는 공진주파수에 의한 케비테이션(cavitation) 현상을 이용하여 미러의 표면에 부착된 물기를 신속하고 효과적으로 제거하도록 함으로써 우천시에도 운전자가 사이드 미러를 통해 양측 후방의 시야를 원활히 확보하게 하여 차량의 안전운전을 도모할 수 있도록 하는 물기제거장치가 구비된 차량용 사이드 미러에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 운행중 운전자로 하여금 좌우측방 및 후방의 시야를 확보하여 보다 안전운전을 할 수 있도록 차량의 좌우 프론트 도어 전방측에는 각각 사이드 미러가 구비된다. 이러한 사이드 미러는 플라스틱 재질로 이루어진 미러 하우징의 전면부에 미러(mirror)가 설치된 구성으로 되어 있다.

그러나 이와 같은 종래의 사이드 미러는 차량 운행중 비가 올 때 사이드 미러의 전면부 미러 표면에 물방울이 맺히게 되어 운전자의 측방 및 후방 시야의 확보를 저해하게 되는 문제점이 있었다

이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 종래에는 차량용 사이드 미러의 전방측 미러 면에 화학약품을 도포하여 화학약품에 의한 미러 면에서의 발수효과를 통해 운전자의 시야 확보를 하고자 하는 시도가 있었다.

그러나, 이러한 화학약품에 의한 코팅방식은 시간이 경과함에 따라 미러 면에 도포된 화학약품이 물기에 씻겨 내려가 물기제거 성능이 점점 저하되기 때문에 미러 면에 화학약품을 다시 새롭게 도포하여 사용해야 하는 번거로움과 비효율적인 문제가 있었다.

또 다른 방법으로는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 차량용 사이드 미러(200)의 미러(220)의 전면에 모터(240)에 의해 전기적으로 동작되는 와이퍼(230)를 장착하여 사이드 미러(200)에 부착된 물기나 이물질을 상기 와이퍼(230)를 통해 제거하도록 하였다.(한국 공개특허 제2004-0008320호 참조)

그러나, 이와 같이 사이드 미러에 와이퍼를 채용한 방식의 경우에는 차량의 양쪽 사이드 미러에 와이퍼(230)를 비롯한 와이퍼 구동용 모터(240)가 추가적 장착되어야 하기 때문에 차량의 비용상승 요인으로 작용하게 되는 문제가 있었다

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 차량용 사이드 미러의 미러 후면부에 얇은 판 형태의 압전 세라믹을 부착하여 전원 인가시 상기 압전 세라믹에서 발생되는 공진주파수에 의한 케비테이션(cavitation) 형상을 통해 미러의 표면에 부착된 물기를 신속하고 효과적으로 제거하도록 함으로써 우천시에도 운전자가 사이드 미러를 통해 측방 및 후방의 시야를 충분히 확보하게 하여 차량의 안전운전을 도모할 수 있도록 하는 물기제거장치가 구비된 차량용 사이드 미러를 제공함에 있다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 차량용 사이드 미러는, 미러 하우징과; 상기 미러 하우징의 전면부에 설치되는 미러와; 상기 미러 하우징 내부에 수납되어 상기 미러의 후면부에 부착되어 전기 에너지가 인가되면 진동을 발생시킬 수 있는 압전 세라믹과; 상기 압전 세라믹의 공진주파수를 변형시키지 않으면서 상기 압전 세라믹을 상기 미러의 후면부에 부착하기 위한 열경화성 에폭시 수지의 부착부재와; 상기 압전 세라믹과 차량 내부의 전원을 연결하는 전선 케이블;을 포함하며, 상기 압전 세라믹은 차량 전면부 윈드쉴드 글라스에 설치되는 와이퍼와 연계되어, 와이퍼의 회전속도 일정 속도 이상이 되는 시점에서는 상기 압전 세라믹이 구동하여 사이드 미러의 빗물을 제거하고, 와이퍼의 회전속도가 일정 속도 이하가 되면 상기 압전 세라믹의 구동이 정지되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 압전 세라믹은 얇은 판 형태의 모양을 갖도록 구성될 수 있다.

그리고 상기 압전 세라믹을 통해 발생되는 공진주파수는 MHz 단위의 크기를 갖도록 하는 것이 바람직하다.

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또한, 상기 압전 세라믹은 차량의 CAN/LIN 통신과 연계되어 구동되도록 구성할 수도 있다.

그리고 상기 미러의 후면부에 상기 압전 세라믹을 탈부착시키기 위한 브라켓을 추가적으로 설치하여 구성할 수도 있다.

상기한 본 발명에 따르면 차량용 사이드 미러의 미러 후면부에 얇은 판 형상을 갖는 압전 세라믹을 부착시키고 차량 내의 전원과 서로 연결시켜 구성함으로써, 전원 인가시 압전 세라믹에서 발생되는 공진주파수에 따른 케비테이션(cavitation) 현상을 이용하여 미러의 표면에 부착된 물기를 신속하고 효과적으로 제거할 수 있기 때문에 우천시 차량을 주행할 경우에도 운전자가 사이드 미러를 통해 양측 후방 및 측방 시야를 원활히 확보하게 되어 차량의 안전운전을 도모할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 차량용 사이드 미러를 도시한 사시도
도 2는 도 1의 단면구조를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 차량용 사이드 미러를 도시한 요부 절개사시도.
도 4는 도 3에서 미러 후면부에 압전 세라믹이 부착된 구조를 보여주는 상세도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 차량용 사이드 미러를 도시한 요부 절개사시도이고, 도 4는 도 3에서 미러 후면부에 압전 세라믹이 부착된 구조를 보여주는 상세도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 차량용 사이드 미러(100)는 차량의 좌우 프런트 도어(front door) 전방에 설치되는 미러 하우징(110)과, 상기 미러 하우징(110)의 전면부에 장착되는 미러(120)와, 상기 미러 하우징(110) 내부에 수납되어 상기 미러(120)의 후면부에 부착되는 압전 세라믹(130)과, 상기 압전 세라믹(130)을 상기 미러(120)의 후면부에 부착하기 위한 부착부재(미도시)와, 상기 압전 세라믹(130)과 차량 내부의 전원(미도시)을 연결하는 전선 케이블(140)을 포함하여 구성된다.

상기 압전 세라믹(Piezoelectric ceramic)(130)은 전기 에너지의 인가시 전기진동을 발생시킬 수 있는 세라믹 소자로서, 본 발명의 압전 세라믹(130)은 일정 두께를 갖는 얇은 판 형태로 이루어지며 상기 미러(120)의 후면부에 부착된다. 이러한 판 형상의 압전 세라믹(130) 재료로 채용가능한 물질로는 티탄산 바륨(BaTiO3)과 지르콘산연, 티탄산연의 고용체(PbZr1-xTixO3) 등이 사용될 수 있다.

이때, 상기 압전 세라믹(130)은 도 2에서 보는 것처럼 미러(120)의 면적보다 작은 크기를 가지도록 형성하여 미러(120)의 후면 중앙부에 부착시켜 구성할 수 있고, 또는 상기 미러(120)의 외형과 같은 형상 및 크기로 형성하여 상기 미러(120)의 전면적을 커버하도록 부착시켜 구성할 수도 있다. 이와 같은 압전 세라믹(130)은 전선 케이블(140)을 통해 차량 내부의 전원장치와 연결되어 구동이 이루어질 수 있도록 구성된다.

여기서, 상기 압전 세라믹(130)을 미러(120) 후면에 부착하기 위한 부착부재로는 압전 세라믹의 공진주파수를 변형시키지 않는 열경화성 에폭시(epoxy) 계열의 수지가 적용될 수 있다.

이와 같은 압전 세라믹(130)은 외부로부터 전원이 인가될 경우 진동 폭이 큰 공진주파수를 발생시킨다. 즉, 압전 세라믹(130)에 교류 전원이 인가될 경우 내부의 발진회로를 통해 초음파 연속파가 발생하게 되고, 이때 압전 세라믹 판의 두께가 발생된 초음파 파의 1/2의 정수 배에 도달하게 되면 공진주파수를 발생시키게 된다. 그리고 이렇게 발생된 공진주파수는 액체(미러에 맺힌 빗물) 속에서 압력변화를 유발하여 케비테이션(cavitation)을 발생시키게 된다. 상기 케비테이션 현상은 액체 속에서 국부적인 압력감소가 생길 경우 공동(空洞)이 발생하는 현상으로서, 액체에 큰 압력 진동이 가해졌을 때 그 진폭이 정지압력보다 커질 경우 부압(負壓)이 발생하여 생기는 현상이다. 이와 같이 액체 속에서 공진 주파수에 의한 케비테이션이 발생하게 되는 경우 공동이 무너지면서 수백 기압 이상의 충격력이 국부적으로 작용하기 때문에 미러의 표면에 맺혀있는 빗물 방울이 가습기의 경우와 같이 미세한 알갱이 상태(예컨대, 안개)로 변화되어 미러(120)의 표면으로부터 튀어나가면서 제거되는 것이다. 이때, 상기 압전 세라믹(130)으로부터 발생하는 공진주파수는 MHz 단위의 크기를 갖도록 제어하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 압전 세라믹(130)은 차량의 전방측 윈드쉴드 글라스(windshield glass)에 설치된 와이퍼(wiper)와 연계되어 구동하도록 구성될 수 있다. 즉, 우천시 비가 내리는 양에 따라 와이퍼의 구동(회전)속도가 변화되도록 되어 있는 차량에서, 와이퍼의 회전속도가 일정 속도 이상이 되는 시점에서 압전 세라믹(130)을 구동시켜 사이드 미러(100)에 부착된 빗물을 제거하도록 하고, 이후 와이퍼의 회전속도가 작아지는 특정 시점에서 압전 세라믹(130)으로 인가되는 전원을 차단하여 구동이 정지되도록 할 수 있다. 또는, 상기 압전 세라믹(130)의 구동을 차량의 메인 구동 네트워크인 CAN(Controller Area Network) 통신이나 서브 구동 네트워크인 LIN(Local Interconnect Network) 통신과 연계되어 구동되도록 구성할 수도 있다.

또한, 상기 미러(120)의 후면부에 압전 세라믹(130)을 자유롭게 탈부착시킬 수 있도록 미러(120)의 후면부에 브라켓(미도시)이 설치될 수도 있다. 즉, 상기 미러(120)의 후면부에 포켓 구조를 가지는 브라켓을 설치하여 압전 세라믹(130)을 상기 미러(120)와 브라켓 사이에 형성된 공간부로 꽂아 넣어 간편하게 설치 및 분리시킬 수 있다. 이렇게 되면 압전 세라믹(130)을 미러(120) 후면에 합성수지 접착제로 일일이 부착하는 번거로움을 줄일 수 있다. 아울러, 상기 미러(120)에 부착되는 압전 세라믹(130)의 경우 온도 등의 외부 요인에 따라 공진주파수의 편차가 발생할 수 있기 때문에 이를 고려하여 압전 세라믹(130)으로부터 최적의 공진주파수를 찾아낼 수 있는 알고리듬(Algorithm)을 추가적으로 적용하고 최적의 공진 포인트(point)를 알고리듬에 의해 계속 찾아내어 발진하는 방법을 사용하게 되며 미러 면의 물기제거 효율성을 증대시킬 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 차량용 사이드 미러(100)의 미러(120) 후면부에 판 형상의 압전 세라믹(130)을 부착시키고 교류 전원을 인가함에 따라 압전 세라믹(130)을 통해 전기에너지를 기계적인 진동 에너지로 변환하여 큰 진동 폭을 갖는 공진주파수를 발생시키고, 이렇게 발생된 공진주파수에 의해 미러(120)의 표면에 부착된 물방울에 큰 충격력을 발생시켜 물 입자를 분산시키는 케비테이션(cavitation) 현상을 발생시켜 미러의 표면에 맺힌 물방울을 신속하고 효과적으로 제거할 수 있기 때문에 우천시 차량을 주행할 경우에도 운전자가 사이드 미러를 통해 양측 후방 및 측방 시야를 원활히 확보하게 되어 차량의 안전운전을 도모할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이같은 특정 실시 예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.

100 : 사이드 미러 110 : 미러 하우징
120 : 미러 130 : 압전 세라믹
140 : 전선 케이블

Claims (7)

1. 차량용 사이드 미러에 있어서,
   미러 하우징과;
   상기 미러 하우징의 전면부에 설치되는 미러와;
   상기 미러 하우징 내부에 수납되어 상기 미러의 후면부에 부착되어 전기 에너지가 인가되면 진동을 발생시킬 수 있는 압전 세라믹과;
   상기 압전 세라믹의 공진주파수를 변형시키지 않으면서 상기 압전 세라믹을 상기 미러의 후면부에 부착하기 위한 열경화성 에폭시 수지의 부착부재와;
   상기 압전 세라믹과 차량 내부의 전원을 연결하는 전선 케이블;을 포함하며,
   상기 압전 세라믹은 차량 전면부 윈드쉴드 글라스에 설치되는 와이퍼와 연계되어, 와이퍼의 회전속도 일정 속도 이상이 되는 시점에서는 상기 압전 세라믹이 구동되어 미러 표면에 맺힌 빗물을 제거하고, 와이퍼의 회전속도가 일정 속도 이하가 되면 상기 압전 세라믹의 구동이 정지되는 것을 특징으로 하는 물기제거장치가 구비된 차량용 사이드 미러.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 압전 세라믹은 얇은 판 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 물기제거장치가 구비된 차량용 사이드 미러.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 압전 세라믹의 공진주파수는 MHz 단위의 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 물기제거장치가 구비된 차량용 사이드 미러.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서, 상기 압전 세라믹은 차량 내부의 CAN/LIN 통신과 연계되어 구동되는 것을 특징으로 하는 물기제거장치가 구비된 차량용 사이드 미러.
   
7. 제1항에 있어서, 상기 미러의 후면부에는 상기 압전 세라믹을 탈부착시키기 위한 브라켓이 구비된 것을 특징으로 하는 물기제거장치가 구비된 차량용 사이드 미러.
   

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