KR19980018298U - 자동차 윈드실드 와이퍼의 동력 전달장치 - Google Patents

Abstract

가. 청구범위에 기재된 고안이 속한 기술분야.

본 고안은 전동모터의 동력을 워엄 및 워엄기어에 의해 와이퍼-암에 전달되게 하지 않고, 캠에 의해 와이퍼-암에 전달되게 한 자동차 윈드실드 와이퍼의 동력 전달장치에 관한 것이다.

나. 고안이 해결하려고 하는 기술적 과제.

본 고안은 와이퍼를 구동시키는 동력전달장치의 구조를 단순하게 하여 엔진룸 내부에 설치시 공간적인 제약을 받지 않는다.

다. 고안의 해결방법의 요지.

본 고안의 자동차 윈드실드 와이퍼의 동력 전달장치는 와이퍼가 설치된 와이퍼-암을 연동케하는 동력원이 되는 구동모터와, 상기 모터의 구동력에 의해 상기 와이퍼-암이 연결된 제1링크 및 제2링크를 직선 왕복운동시키는 적어도 1개 이상의 캠과, 상기 모터의 샤프트와 제1링크 및 제2링크에 연결되어 상기 캠의 동작에 따라 상기 와이퍼-암을 탄성력으로 회전 운동시키는 스프링으로 구성되어 있다.

라. 고안의 중요한 용도.

자동차 윈드실드 와이퍼.

Description

자동차 윈드실드 와이퍼의 동력 전달장치.

본 고안은 자동차의 윈드실드 와이퍼((windshield wiper)에 관한 것으로서, 특히 전동모터의 동력을 워엄 및 워엄기어에 의해 와이퍼-암에 전달되게 하지 않고, 캠에 의해 와이퍼-암에 전달되게 한 자동차 윈드실드 와이퍼의 동력 전달장치에 관한 것이다.

통상적으로, 윈드실드 와이퍼는 비가오거나 눈이 올 때 운전자의 시계가 방해되는 것을 막기 위하여 윈드실드를 닦아내는 역할을 하는 것으로 자동차의 안전운행을 위해서는 필수적인 것이다.

상기한 바의 윈드실드 와이퍼의 동력전달 방식은 각기 진공식과 전기식의 두가지 방식이 있으나, 상기 진공식은 현재 거의 사용되지 않고 주로 전기식을 이용하고 있는데, 상기 전기식은 축전지의 전류로 전동모터를 구동케 하고, 워엄과 워엄기어로 알맞게 감속하여 와이퍼 블레이드를 작동시키는 것이다.

따라서, 종래 기술의 동력전달장치도 상기한 바와 같은 구조를 이용한 것으로서 도 2와 관련하여 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이 비 또는 눈이 올 때 자동차의 윈드실드(70)을 닦아내는 와이퍼(72)(74)를 좌,우 방향으로 회전시키기 위한 동력전달장치는 도 2에 도시된 바와 같다. 즉, 상기 동력전달장치는 축전지의 전류로 구동되는 모터(10)의 샤프트에는 도시하지 않은 워엄이 장착되어 있으며, 상기 워엄에는 워엄기어(50)가 맞물려 설치되어 있다. 상기 워엄기어(50)의 일측에는 상기 모터(10)의 구동력으로 제1링크(54)를 좌,우 방향으로 직선 왕복운동시키는 제1암(52)이 편심되게 연결된다. 이때, 상기 제1암(52)의 일측 끝에는 상기 제1링크(54)가 연결되어 있다.

또한, 상기 제1링크(54)의 일측에는 제1링크(54)의 직선 운동을 제2링크(58) 측으로 전달함과 동시에 직선 운동을 회전 운동으로 변환시키는 제2암(56)이 연결되어 설치된다. 상기 제2암(56)의 일측 끝에는 회전 운동을 전달받아 제1와이퍼-암(28)을 일정 각도로 회전 운동시키는 제1피봇암(60)이 연결되어 설치되며, 이때 상기 제1피봇암(60)에는 제1와이퍼(72)가 설치된 제1와이퍼-암(28)이 연결되어 설치되어 있다.

그리고, 상기 제2암(56)의 타측 끝에는 제2링크(58)가 연결되며, 상기 제2링크(58)의 일측 끝에는 제2링크(58)의 직선 운동을 회전 운동으로 변환시키는 제3암(64)이 연결되어 설치된다. 상기 제3암(64)의 일측 끝에는 회전 운동을 전달받아 제2와이퍼-암(40)을 일정 각도로 회전 운동시키는 제2피봇암(66)이 연결되어 설치된다. 이때, 상기 제2피봇암(66)에는 제2와이퍼(74)가 설치된 제2와이퍼-암(40)이 연결되어 설치되어 있다.

상기와 같이 구성된 종래의 윈드실드 와이퍼의 동력 전달장치의 동작 상태를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 축전지의 전류로 모터(10)를 구동시키면, 상기 모터(10)의 구동력에 의해 워엄기어(52)는 제1암(52)을 회전시키며, 상기 제1암(52)은 제1링크(54)를 좌측 방향으로 직선 운동시키며, 그후, 상기 제1링크(54)의 직선 운동에 의해 제2암(56)은 우측 방향으로 회전 운동을 하게 된다. 그후, 상기 제2암(56)의 회전 운동에 의해 제1피봇암(60)은 우측 방향으로 회전 운동을 하면서 제1와이퍼(72)가 설치된 제1와이퍼-암(28)을 우측 방향으로 회전 운동시킨다.

동시에, 상기 제2링크(58)는 상기 제2암(56)의 회전 운동에 의해 좌측방향으로 직선 운동하며, 상기 제2링크(58)의 직선 운동에 의해 상기 제3암(64)은 우측방향으로 회전 운동을 하게 된다. 그후, 상기 제3암(64)의 회전 운동에 의해 제2피봇암(66)은 우측 방향으로 회전 운동을 하면서 제2와이퍼(74)가 설치된 제2와이퍼-암(40)을 우측 방향으로 회전 운동시킨다.

이때. 상기 제1암(52)은 상기 워엄기어(50)의 샤프트로 부터 편심되게 설치되어 있기 때문에 상기 제1와이퍼-암(28)과 제2와이퍼-암(40)이 제1링크(54) 및 제2링크(58)에 의해 일정각도 만큼 우측방향으로 회전 운동을 한 후, 다시 상기 제1암(52)에 의해 좌측 방향으로 역회전 운동을 수행하면서 윈드실드(70)상의 비 또는 눈을 닦아내게 된다.

따라서, 위와 같이 종래의 윈드실드 와이퍼의 동력전달장치는 윈드실드상의 와이퍼를 구동시키기 위하여 전동모터의 구동력을 전달하는 워엄기어와 다수개의 암과 링크 및 와이퍼-암을 회전 운동시키는 다수개의 피봇암을 설치하므로서 그 구조가 복잡하여 조립 및 분해시 조립 공수가 증가하며, 또한 동력전달장치의 구조가 복잡하기 때문에 부품수의 증가로 중량이 증대되었고, 이로인해 상기 동력전달장치의 크기가 커져 엔진룸 내부에 설치시 면적을 많이 차지하게 되어 다른 부품의 조립 분해시나 다른 부품의 기능에 제한을 주게 되며, 또한 상기 제1암에서 발생하는 회전 운동이 원할하게 각각의 피봇암에 전달되지 못하므로서 상기 와이퍼-암의 회전력이 저하되어 윈드실드상의 와이퍼의 작동 속도가 일정치 못하는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 고안의 목적은 와이퍼를 구동시키는 동력전달장치의 구조를 단순하게 하여 엔진룸 내부에 설치시 공간적인 제약을 받지 않는 자동차 윈드실드 와이퍼의 동력 전달장치를 제공하는데 있다.

본 고안의 다른 목적은 다수개의 캠의 회전에 의해 와이퍼를 구동시키므로 동력전달장치의 부품수의 감소 및 중량을 감소시킬 수 있는 자동차의 윈드실드 와이퍼의 동력 전달장치를 제공하는데 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 동력전달장치의 분해 및 조립이 용이한 윈드실드 와이퍼의 동력 전달장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 자동차 윈드실드 와이퍼의 동력 전달장치는 와이퍼가 설치된 와이퍼-암을 연동케하는 동력원이 되는 모터와, 상기 모터의 구동력에 의해 상기 와이퍼-암이 연결된 제1링크 및 제2링크를 직선 왕복운동시키는 적어도 1개 이상의 캠과, 상기 모터의 샤프트와 제1링크 및 제2링크에 연결되어 상기 캠의 동작에 따라 상기 와이퍼-암을 탄성력으로 회전 운동시키는 스프링으로 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 통상적으로 윈드실드 와이퍼(windshield wiper)가 자동차의 윈드실드에 설치된 상태를 나타낸 개략도.

도 2는 종래 기술의 일실시예에 따른 자동차 윈드실드 와이퍼의 동력 전달장치의 구성을 나타낸 개략도.

도 3는 본 고안의 바람직한 일실시예에 따른 자동차 윈드실드 와이퍼의 동력 전달장치의 구성을 나타낸 개략도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10: 모터12: 샤프트

14a,14b,14c,14d: 캠16a,16b: 스프링

18: 제1링크20: 제1돌기

22: 제1구멍24: 제1리브

26: 제1암28: 제1와이퍼-암

30: 제2링크32: 제1구멍

34: 제2리브36: 제2돌기

38: 제2암40: 제2와이퍼암

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 우선, 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 동일한 부호가 사용되고 있음에 유의해야 한다. 그리고, 본 고안을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 3는 본 고안의 바람직한 일실시예에 따른 자동차 윈드실드 와이퍼의 동력 전달장치의 구성을 나타낸 개략도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 동력전달장치는 축전지의 전류로 구동되는 모터(10)에는 구동력에 의해 일방향으로 회전 운동을 하면서 제1링크(18) 및 제2링크(30)를 좌,우 방향으로 직선 왕복운동시키는 다수개의 캠(14a,14b,14c,14d)이 설치된다. 이때, 상기 제1링크(18)는 모터(10)의 좌측에 설치되며, 상기 제2링크(30)는 모터(10)의 우측에 설치되어 있다.

상기 제1링크(18)의 일측 끝에는 상기 각각의 캠(14a,14b,14c,14d)의 일면과 접촉되면서 상기 캠(14a,14b,14c,14d)의 회전 운동을 전달받는 제1돌기(20)가 형성되며, 상기 제1돌기(20)에는 상기 제1링크(18)를 우측 방향으로 직선 운동시켜 제1와이퍼-암(28)을 반시계 방향으로 회전 운동시키는 스프링(16a)이 연결되어 있다. 이때, 상기 스프링(16a)의 타측은 모터(10)의 샤프트(12)에 연결되어 있다.

또한, 상기 제1링크(18)의 일부분에는 상기 모터(10)의 구동력에 의해 제1링크(18)가 직선 왕복 운동시에 처짐 및 이탈을 방지하는 제1리브(24)를 끼워 좌,우 방향으로 가이드하는 장공 모양의 제1구멍(22)이 형성된다. 또한, 상기 제1링크(18)의 타측 끝에는 제1링크(18)의 직선 왕복운동을 회전 운동으로 변환시켜 제1와이퍼-암(28)을 일정 각도로 회전 운동시키는 제1암(26)이 연결되어 설치된다. 이때, 상기 제1암(26)의 일측 끝에는 제1와이퍼(72)가 설치된 제1와이퍼-암(28)이 설치되어 있다.

그리고, 상기 제2링크(30)의 일측 끝에는 상기 각각의 캠(14a,14b,14c,14d)의 일면과 접촉되면서 상기 캠(14a,14b,14c,14d)의 회전 운동을 전달받는 제2돌기(36)가 형성되며, 상기 제2돌기(36)에는 상기 제2링크(30)를 좌측 방향으로 직선 운동시켜 제2와이퍼-암(40)을 시계 방향으로 회전 운동시키는 스프링(16b)이 연결되어 있다. 이때, 상기 스프링(16b)의 타측은 모터(10)의 샤프트(12)에 연결되어 있다.

또한, 상기 제2링크(30)의 일부분에는 상기 모터(10)의 구동력에 의해 제2링크(30)가 직선 왕복 운동시에 처짐 및 이탈을 방지하는 제2리브(34)를 끼워 좌,우 방향으로 가이드하는 장공 모양의 제2구멍(32)이 형성된다. 또한, 상기 제2링크(30)의 타측 끝에는 제2링크(30)의 직선 왕복운동을 회전 운동으로 변환시켜 제2와이퍼-암(40)을 일정 각도로 회전 운동시키는 제2암(38)이 연결되어 설치된다. 이때, 상기 제2암(38)의 일측 끝에는 제2와이퍼(74)가 설치된 제2와이퍼-암(40)이 설치되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 일실시예에 따른 자동차 윈드실드 와이퍼의 동력 전달장치의 동작 상태를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이 제1링크(18)의 제1돌기(20)는 캠(14b)의 최고점과 접촉되고, 상기 제2링크(30)의 제2돌기(36)는 캠(14d)의 최고점에 접촉되어 있는 최초의 상태에서 축전지의 전류로 모터(10)를 구동시키면, 상기 모터(10)의 구동력에 의해 다수개의 캠(14a,14b,14c)은 일방향으로 회전 운동을 하게 된다. 그후, 상기 제1돌기(20)는 캠(14b)의 회전 운동에 따라 면을 따라 이동되며, 동시에 스프링(16a)은 탄성력(복원력)으로 상기 제1링크(18)를 우측 방향으로 이동시킨다. 동시에, 상기 제1암(26)은 상기 제1링크(18)의 우측 방향으로의 직선 운동을 회전 운동으로 변환시켜 제1와이퍼(72)가 설치된 제1와이퍼-암(28)을 반시계 방향으로 회전시킨다.

상기의 동작과 동시에, 상기 제2돌기(36)는 캠(14d)의 회전 운동에 따라 면을 따라 이동되며, 동시에 스프링(16b)은 탄성력(복원력)으로 상기 제2링크(30)를 좌측 방향으로 이동시킨다. 동시에, 상기 제2암(38)은 상기 제2링크(30)의 좌측 방향으로의 직선 운동을 회전 운동으로 변환시켜 제2와이퍼(74)가 설치된 제2와이퍼-암(40)을 시계 방향으로 회전시킨다.

그후, 상기 캠(14a)은 모터(10)의 구동력에 의해 회전되어지면서 상기 제1링크(18)의 제1돌기(20)와 접촉되어지며, 상기 캠(14c)은 제2링크(30)의 제2돌기(36)와 접촉되어진다. 그후, 상기 제1돌기(20)는 상기 캠(14a)의 면을 따라 이동하면서 상기 스프링(16a)을 인장시킴과 동시에 제1링크(18)를 좌측 방향으로 직선 운동시킨다. 그후, 상기 제1링크(18)의 직선 운동에 의해 제1암(26)은 회전 운동을 하면서 상기 제1와이퍼(72)가 설치된 제1와이퍼-암(28)을 시계 방향으로 회전시킨다.

이와 동시에, 상기 제2돌기(36)는 상기 캠(14c)의 면을 따라 이동하면서 상기 스프링(16b)을 인장시킴과 동시에 제2링크(30)를 우측 방향으로 직선 운동시킨다. 그후, 상기 제2링크(30)의 직선 운동에 의해 제2암(38)은 회전 운동을 하면서 상기 제2와이퍼(74)가 설치된 제2와이퍼-암(40)을 반시계 방향으로 회전시킨다.

그후, 상기 제1와이퍼-암(28)에 설치된 제1와이퍼(72)와 제2와이퍼-암(40)에 설치된 제2와이퍼(74)는 상기와 같은 과정을 반복 수행하므로서 자동차의 윈드실드(70)상의 비 또는 눈을 닦아내는 동작을 수행하게 된다.

상술한 바와 같이 본 고안의 실시예에 따른 자동차 윈드실드 와이퍼의 동력 전달장치는 모터의 구동력에 의해 회전하는 다수개의 캠과 스프링을 설치하여 와이퍼를 동작시키므로서 부품수의 감소 및 구조의 단수화를 구현할 수 있으며, 이로인 해 상기 동력전달장치를 엔진룸 내부에 설치시에 여유공간의 확보로 공간적인 제약을 받지 않으며, 또한 상기 와이퍼를 동작시키는 동력전달장치의 중량을 현저히 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 자동차 윈드실드 와이퍼의 동력 전달장치에 있어서,

   와이퍼가 설치된 와이퍼-암을 연동케하는 동력원이 되는 모터와, 상기 모터의 구동력에 의해 상기 와이퍼-암이 연결된 제1링크 및 제2링크를 직선 왕복운동시키는 적어도 1개 이상의 캠과, 상기 모터의 샤프트와 제1링크 및 제2링크에 연결되어 상기 캠의 동작에 따라 상기 와이퍼-암을 탄성력으로 회전 운동시키는 스프링으로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차 윈드실드 와이퍼의 동력 전달장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1링크 및 제2링크에는 상기 캠의 회전 운동을 전달 받는 제1돌기 및 제2돌기가 각각 설치됨을 특징으로 하는 자동차 윈드실드 와이퍼의 동력 전달장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1링크 및 제2링크에는 상기 모터의 구동력에 의해 직선 왕복운동시에 처짐 및 이탈을 방지하는 제1리브 및 제2리브를 끼워 가이드하는 제1구멍 및 제2구멍이 각각 형성됨을 특징으로 하는 자동차 윈드실드 와이퍼의 동력 전달장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 제1구멍 및 제2구멍은 장공 모양으로 형성됨을 특징으로 하는 자동차 윈드실드 와이퍼의 동력 전달장치.