KR20010043660A - 유리창 세척 장치용 분사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분사노즐(14)이 있는 유리창 세척 장치용 분사장치(10, 56, 58)에 관한 것으로써, 상기 분사노즐은 노즐 홀(50)을 가지며, 물 포트(60)가 있는 노즐하우징(12)에 설치되고, 역류방지 및 분사수 제어장치를 가진다.

분사노즐(14)은 축 방향운동이 가능하도록 노즐하우징(12)안에서 설치되며, 분사과정에서는 물 포트(60) 방향의 분사노즐 전면(24)에 수압이 작용하고, 그의 다른 쪽 전면(26)은 캡(16, 38)과 접하며, 캡은 분사노즐(14)의 축 방향운동으로 개방되어, 노즐 홀(50)이 개방될 때까지, 노즐 홀(50)을 기밀하게 차폐한다.

Description

유리창 세척 장치용 분사장치{Spray device for a windshield washer system}

차량용으로 공지된 와이퍼 시스템은 일반적으로 와이퍼와 결합되어 사용된다. 전조등용으로 높은 압력을 사용하여 와이퍼가 없는 유리창 세척 장치를 사용하는 경우도 있다. 강우에 의한 습도가 충분히 높지 않은 경우 차량유리창을 세척하기 위해 작동된다. 여기에는 저수통, 분사노즐과 펌프가 있으며, 펌프는 상황에 따라서 세척제 및 부동액과 혼합된 물을 저수통으로부터 물배관을 통해 분사노즐로 보낸다. 일반적으로 분사노즐의 한 편은 차체에, 예컨대 보닛(bonnet), 창틀 또는 그와 유사한 곳에 부착된다.

응고점이하의 온도에서 분사노즐이 어는 것을 방지하기 위해 분사노즐에 가열소자가 내장되며, 이것은 외부 소켓을 통해 전원과 연결된다. 가열소자를 전기배선 및 소켓과 연결시키는 일은 공정낭비가 많으며 분사노즐작업공정을 상대적으로 복잡하게 한다. 또한 물을 유입하여, 노즐바디에 가열배관을 구성한 가열장치가 공지되어 있다.

또한 분사노즐을 별도의 부품으로 와이퍼고무날잡이에 부착함으로써 짧은 분사경로의 분사수가 직접 세척영역에 분사되도록 하는 시스템 역시 공지되어 있다. 분사수가 와이퍼고무날잡이 근처에 집중되어 최단시간의 세척운동으로 세척이 이루어지므로 분사수에 의한 시각방해 시간이 짧다. 이러한 시스템의 단점은 와이퍼암과 와이퍼고무날잡이사이의 링크부위연결에 불가피하게 사용되는 유연한 부품들이, 특히 우박 및 심한 태양열과 같은 악천후에 민감하다는 것이다. 또한 부동액을 충분히 혼합하지 않는 경우, 응고점이하의 온도에서 주행하면 노출된 분사노즐과 물배관이 응고된다. 응고된 물배관과 분사노즐을 다시 녹여야 하는 번잡스러움이 있다.

기존의 특허출원 DE 198 15 171.3호에는 링크부 또는 링크부와 일체형으로 연결된 와이퍼봉에 분사노즐이 설치된 와이퍼암이 공지되어 있다. 상기노즐은 노즐바디안에 있다.

상기 노즐바디는 분사용 분사개구가 있는 링크부의 볼록부에 설치되거나 또는 와이퍼봉 측면 지지대에 하부 방향으로 돌출되도록 삽입되어 있다. 또한 두 개의 노즐바디를 설치하여 이 바디를 단단한 연결체, 또는 유연한 연결체를 사용하여 상호 결합시킬 수 있다. 노즐 바디는 교체가 용이하고 환경적인 영향에 비교적 민감하지 않다.

분사 노즐은 합목적적으로 외부방향으로 개방된 리턴밸브를 가지며, 이 밸브는 유리창 세척 장치를 장시간 사용하지 않을 때, 물배관에서 물이 빠져나가는 것을 방지한다. 이 리턴밸브는 대부분 스프링/볼-시스템 방식으로 작동한다. 상기 리턴밸브는 물배관이 일부분만 충전되는 것을 방지해야 하며, 가열소자로부터의 열전도가 차단되는 것을 예방해야 한다. 그 외에도 잔류수가 국부적으로 가열되어 증발될 수도 있다. 그로 인해 장시간 사용하는 경우, 석회가 좁은 통로에 침적됨으로써 석회석 퇴적물이 생성될 수 있다.

노즐바디를 일체형으로 그리고 합성수지 사출물로 제조함으로써 간단한 해결책을 강구할 수 있다. 분사노즐을 노즐바디에 견고하게 부착시키거나 볼 시트를 통해 조절가능 하도록 설치한다.

와이퍼암에 분산 배치된 노즐바디를 통해, 특히 분사수가 와이퍼고무날잡이의 바로 하부영역을 향할 때 분사영역에 균일하게 분사된다. 이러한 구조로 분사길이가 짧아지므로 분사수의 분사는 고속주행시의 주행풍의 영향을 받지 않는다.

세척면의 구조상 와이퍼를 사용하지 않는 유리창 세척 장치 역시 공지되어있다. 전조등 세척시스템이 바로 이러한 경우이다.

본 발명은, 독립청구항의 상위개념에 따른 유리창 세척 장치용 분사장치에 관한 것이다.

도에 본 발명의 실시예를 나타냈다. 도, 본 발명의 상세 설명 및 청구항에 많은 조합 특성이 있다. 전문가는 그러한 특징들을 목적에 따라 개별적으로 또한 의미 있는 조합으로 구성할 수 있다.

도 1은 폐쇄상태의 캡 및 이동 가능한 분사노즐이 있는 분사장치의 부분 종단면도

도 2는 도 1의 화살표 Ⅱ의 전면도.

도 3은 도 1에서 개방상태 분사장치의 부분 종단면도.

도 4는 도 3의 변형예의 도면.

도 5는 도 3의 또 다른 변형예의 도면.

본 발명에 따라 분사노즐은 노즐하우징안에서 축방향으로 운동한다. 분사과정에서는, 물 포트 방향에 있는 노즐의 한 면은 수압의 영향을 받으며 다른 한 면은 캡과 접한다. 이 캡은 분사노즐의 축방향 운동으로 개방상태가 되어 노즐 홀이 개방될 때까지 노즐 홀을 밀폐한다. 캡은 방출 세척수에 의해 개방되어, 그 상태를 유지하는 것이 아니고, 캡에 개방력이 작용할 때 기계적으로 분사노즐을 통해 분사압력의 크기 및 물 포트 방향의 분사노즐 유효면 크기에 의해 충분한 개방력이 생성된다,

페쇄부는 합목적적으로 합성수지로 제조되고, 하나의 지지점을 가지며, 이 링에 의해 캡이 노즐하우징 및 그 안에 배치된 노즐바디에 유지된다.

지지링에 고무탄성의 멤브레인이 연결되며, 이 멤브레인은 중앙에 팽창성의 개구와 밀폐 립을 보유하고, 상기 밀폐 립은 분사노즐의 축방향 운동에 의해 개방 및 폐쇄되며, 개방된 상태에서 분사가 이루어진다. 폐쇄될 경우 밀폐소자의 역할을 한다. 이러한 구조 및 형상의 캡은 세척주기사이의 정지상태에서는, 물이 흐르는 모든 부품 및 분사장치 통로를 폐쇄한다. 따라서 세척기능을 하지 않는 상태에서는 세척수를 분출하지 않으며, 세척 주기가 높을 때, 내지는 세척수에 높은 가속력을 미치는 행정제어 와이퍼암의 경우에도 역시 세척수가 분출되지 않는다. 따라서 세척수가 절약된다. 경우에 따라서는 물에 세척제 및 부동액이 혼합되므로, 그들의 소비 역시 감소된다.

동절기에 충분한 기능을 발휘하기 위해서는 분사장치의 가열이 필요하다. 이를 위해서 가열선이 설치되며, 이 가열선은 물 포트 및 노즐하우징을 통해 분사노즐근처까지 진행한다. 물이 통과하는 통로는 분출구 직전까지 충진된 상태에 있으므로 가열선과 세척수 및 분사노즐사이에 항상 양호한 상태의 열전도가 유지된다. 동시에 물통로와 노즐 홀에 유해한 침적물을 야기하는 세척수 과열 및 증발을 막을 수 있다.

캡의 멤브레인과 밀폐 립은 개방과 동시에 분사노즐을 정지상태로 복귀시킬 수 있는 구조적 형상을 취하며 또한 그러한 탄성을 가진다. 따라서 스프링 메카니즘이 필요치 않다. 간단한 제작방법으로 부품수가 감소되며 공정낭비 및 비용을 절감할 수 있다. 탄성 캡이 높은 분사압에 의해 과부하되지 않도록 하기 위해 그의 개방운동을 정지부를 사용하여 제한한다. 이로써 분사를 방해하지 않는 일정한 개방구조가 생성되며, 따라서 펌프압이 낮을 경우에도 불순물을 양호가게 세척하며 유리창을 효과적으로 세척할 수 있다. 또한 분사압이 높을 때 캡 개구에 의해 분사노즐이 눌리는 것을 방지할 수 있다.

정지부는 합목적적으로 링으로 구성되며, 이 링은 동시에 캡을 노즐 하우징안에 유지시켜준다. 또 다른 변형형태는 커버형상을 가지며 노즐하우징 이경에 설치된다. 캡에 형성된 볼록부가 정지부를 구성한다. 이러한 경제적인 변형형태의 경우 링을 생략할 수 있다. 또한 분사노즐은 합성수지 커버형상의 캡으로 인해 단열성이 좋다.

분사를 이상적으로 조정하기 위해 분사노즐을 노즐바디에 축 방향으로 운동할 수 있도록 설치하고, 상기 노즐바디는 볼 시트를 통해 노즐하우징 안에서 일정한 각도만큼 조정 가능하도록 한다. 이 경우 모든 변형형태의 캡을 적용할 수 있다. 분사장치의 이러한 컴팩트한 제조방식은 특히 와이퍼암 조립용으로 적합하다.

도 1의 분사장치(10)에는 분사노즐(14)이 있으며, 상기 분사노즐은 출구방향으로 깔때기 형상의 확장구(52)가 있는 노즐 홀(50)을 가지며, 물 포트(60)가 있는 노즐하우징(12)안에서 축방향으로 운동한다. 분사과정에서 물 포트(60) 방향의 분사노즐(14)의 전면(24)에 수압이 작용하며, 그의 다른 쪽 전면(26)은 캡(16) 내면(34)을 눌러주고, 상기 캡은 분사노즐(14)의 축방향 운동에 의해 캡이 개방될 때까지 노즐 홀(50)을 폐쇄한다(도 3).

캡(16)은 합성수지로 제조되며 지지링(20)을 가진다. 이 링은 노즐하우징(12)의 전면 오목부(66)에 삽입되며 고무탄성의 멤브레인(22)을 감싸고, 이 멤브레인은 노즐 홀(50) 영역에 팽창하는 중앙개구(54)를 가진다. 이 개구(54)에 밀폐 립(28, 30)이 연결되고, 폐쇄상태에서 밀폐 립의 밀폐면(68)은 상호 기밀하게 접촉하며, 개방상태에서는 분사노즐(14)에 의해 분사제트(32)가 방해받지 않고 통과될 정도까지 확장된다. 이때 개구(54)는 그에 상응하여 확장되며 밀폐 립(28, 30)의 편평한 밀폐면(68)은 약간 만곡 된다. 노즐하우징(12)에 압입된 또는 나사 삽입된 링(18)은 지지링(20)을 오목부(66)에 유지시켜줌으로써 캡(16)을 고정시켜주는 역할을 하며, 그와 동시에 분사과정에서는 밀폐 립(28, 30)에 대한 정지부 역할을 한다.

펌프가 중단되면 수압이 제거되고, 캡(16)의 형상과 탄성으로 주어지는 자체 응력으로 인해 분사노즐(14)이 정지상태로 복귀되며, 따라서 개구(54)는 다시 작아지고 밀폐 립(28, 30)은 폐쇄된다.

도 4는 카버형태를 가지는 캡(16)의 변형형태(38)의 분사장치이다. 물 포트(60) 방향의 캡(38) 한 종단에 돌출부(40)를 가지며, 이 돌출부가 노즐하우징(36)의 링너트(64)에 삽입됨으로써, 고정시키는 역할을 한다. 캡(38) 역시 탄성소자이며 전술한 밀폐 립(28, 30)을 가진다. 캡(38)에 만들어진 이 돌출부(42)는 개방상태에서 밀폐 립(28, 30)의 정지부가 된다.

이 변형형태의 경우 밀폐 립(28, 30)의 개방 메카니즘은 밀폐부(16)의 경우와 동일하며, 따라서 두 변형형태의 경우 분사제트의 형상은 일차적으로 노즐 홀(50)에 의해 정해진다. 분사과정에서, 링(18) 또는 돌출부(42) 형태의 정지부는 면간 거리를 일정하게 유지하도록 하는 역할을 한다.

분사노즐(14)은 노즐하우징(12)(도1, 3 또는 4)안에서 축방향으로 운동하도록 설치되거나, 또는 볼 시트(48)를 통해 노즐하우징(44)에 지지되는 노즐바디(46)에 수용된다(도 5).

따라서 노즐 홀(50) 및 노즐 홀을 사용하여 분사제트(32)를 일정한 각도로 설정할 수 있다. 여기서는 다른 변형형태에서와 마찬가지로 동일한 캡(16, 38)을 사용할 수 있다.

분사장치(10, 56, 58)를 가열하기 위해 가열선(62)을 물 포트(60)를 통해 분사노즐(14) 근처까지 설치하며, 분사노즐(14)과 세척수에 열이 집중적으로 방출된다. 물이 흐르는 모든 부품은 분사장치(10, 56, 58)를 작동하지 않을 경우 밀폐 립(28, 30)에 의해 폐쇄되며, 따라서 잔류수가 결빙되지 않고 저온에서도 기능에 이상이 없다.

Claims (10)

1. 노즐 홀(50)을 가지며, 물 포트(60)를 갖는 노즐 하우징(12) 내에 설치되고, 분사수(噴射水)의 제어되지 않은 누수 및 역류를 방지하는 유닛을 가지는 분사노즐(14)이 있는 유리창 세척 장치용 분사장치(10, 56, 58)에 있어서,

   상기 분사노즐(14)은 노즐하우징(12)안에서 축방향으로 이동하도록 유지(holding)되며, 분사과정에서는 물 포트(60) 방향의 분사노즐 전면측(24)에 수압이 작용하고 분사노즐의 다른 쪽 전면측(26) 상에는 캡(16, 38; cap)이 놓이며, 캡은 분사노즐(14)의 축방향운동에 의해 개방상태가 되어 노즐 홀(50)이 개방될 때까지, 노즐 홀(50)을 기밀하게 차폐하는 것을 특징으로 하는 분사장치(10, 56, 58).
2. 제 1항에 있어서,

   상기 캡(16, 38)은 지지링(20)을 가지며, 이 지지링에 의해 노즐하우징(12)안에 및/또는 그 안에 설치된 노즐바디(46)안에 캡이 유지되며, 또한 이 지지링은 탄성 고무로 이루어진 멤브레인(22)을 에워싸고, 이 멤브레인은 노즐 홀(50) 영역에 팽창가능한 중앙개구(54)를 가지며, 적어도 개구(54)를 폐쇄하기 위해 외부를 향하는 밀폐 립(28, 30; seal lip)이 개구에 연결되는 것을 특징으로 하는 분사장치(10, 56, 58).
3. 제 2항에 있어서,

   멤브레인(22) 및/또는 밀폐 립(28, 30)의 기응력이 분사노즐(14)의 복귀력을 생성하는 것을 특징으로 하는 분사장치(10, 56, 58).
4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,

   상기 지지링(20)은 노즐하우징(12) 또는 노즐바디(46)의 전면방향, 링형상의 오목부(66)에 삽입되며, 개방상태에서 정지부 역할을 동시에 수행하는 링(18)에 의해 유지되는 것을 특징으로 하는 분사장치(10, 58).
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 링(18)은 노즐하우징(12) 또는 노즐바디(46)에 압입 또는 나사 삽입되는 것을 특징으로 하는 분사장치(10, 58).
6. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 캡(38)은 폐쇄커버로서 형성되며, 이 폐쇄커버가 노즐하우징(12)을 감싸고, 돌출부(40)에 의해 노즐하우징(12)의 링너트(64)에 조립되는 것을 특징으로 하는 분사장치(56).
7. 제 6항에 있어서,

   상기 캡(38)은 밀폐 립(28, 30) 주위에 형성된 돌출부(42)를 가지며, 개방상태에서 이 돌출부는 밀폐 립(28, 30) 및 분사노즐(14)의 축 방향 운동의 정지부 역할을 하는 것을 특징으로 하는 분사장치(56).
8. 제 1 항 내지 제 7항 중의 어느 한 항에 있어서,

   상기 분사노즐(14)은 노즐바디(46)에 축 방향으로 변위가능하도록 설치되며, 이때 노즐하우징(44)의 노즐바디(46)는 볼 시트(48)를 통해 일정각도 영역만큼 조정가능하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 분사장치(58).
9. 제 1 항 내지 제 8항 중의 어느 한 항에 있어서,

   개방된 상태에서 상기 개구(54)는 분사제트(32)가 캡(16, 38)의 개방된 밀폐 립(28, 30)을 통해, 방해받지 않고 흐를 수 있을 정도로 넓어지며, 이때 분사제트 형상은 노즐 홀(50)에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 분사장치(10, 56, 58).
10. 제 1 항 내지 제 9항 중의 어느 한 항에 있어서,

    가열선(62)이 물 포트(60)와 노즐하우징(12)의 개구를 통해 분사노즐(14) 근처까지 설치되는 것을 특징으로 하는 분사장치(10, 56, 58).