KR20010058813A

KR20010058813A - 차량용 와이퍼의 구동장치

Info

Publication number: KR20010058813A
Application number: KR1019990066176A
Authority: KR
Inventors: 천경상
Original assignee: 문승; 주식회사 다성
Priority date: 1999-12-30
Filing date: 1999-12-30
Publication date: 2001-07-06
Also published as: US6307341B1

Abstract

본 발명은 차량용 와이퍼의 구동장치에 관한 것으로서, 와이퍼모터의 회전력을 구동력으로 하여 회전하는 구동레버에 의해 구동력을 전달받아 윈드실드 글라스의 내측면에 산재된 습기 및 먼지와 같은 이물질을 닦도록 시작위치와 리턴위치 사이를 왕복 회동하는 와이퍼 블레이드를 구비한 와이퍼 구동장치에 있어서, 상기 구동레버의 자유단에는 일측으로 돌출되도록 힌지축을 마련하고, 정회전시에는 하향 회동하여 작은 원호를 그리면서 일방향으로 회전하도록 하고, 역회전시에는 상향 회동하여 큰 원호를 그리면서 타방향으로 회전하도록 그의 일측면에 상기 구동레버의 자유단의 힌지축에 대해 일정거리 편심되어 볼형 핀이 고정됨과 아울러, 상기 볼형 핀의 회동시 일정압력을 인가하여 상기 볼형 핀이 만곡선을 그리면서 상향 회동하도록 상기 구동레버의 자유단의 힌지축을 중심으로 하여 고정된 와이퍼 블레이드 순차 회전형 격납수단을 포함함으로써, 역회전시 와이퍼 블레이드의 일시 정지하는 현상을 규제함과 아울러, 정회전시 와이퍼 블레이드가 오버런되는 현상을 저지하였다.

Description

차량용 와이퍼의 구동장치{APPARATUS FOR DRIVING WIPER OF VEHICLE}

본 발명은 차량용 와이퍼의 구동장치에 관한 것으로서, 특히, 정회전시에는 와이퍼 고유의 기능을 수행하면서 역회전시에는 와이퍼를 격납위치로 구동시킬 수 있도록 함에 있어, 정회전시 와이퍼 블레이드의 오버런(over-run) 현상을 극력 저지함과 더불어, 역회전시 구동레버가 일정 시간 정지후 회전하는 현상을 규제하여 와이퍼 블레이드가 일시 정지 현상을 방지할 수 있도록 한 와이퍼 구동장치에 관한 것이다.

일반적으로, 대한민국 공개특허공보 제96-37441호(도1 및 도2 참조)에 기재된 바와 같이, 차량의 와이퍼 구동장치는, 와이퍼모터의 회전축(10)에 일체로 고정되어 일체로 회전하는 구동레버(20)와, 이 구동레버(20)에 연결한 뒤 정회전시(A)에는 와이퍼 고유의 기능을 수행토록 하며 역회전시(B)에는 격납시키도록 왕복운동하면서 요동하는 작동력 전달아암(40)과, 이 작동력 전달아암의 자유단측에 양측와이퍼아암(60, 60)과 블레이드(70, 70)를 구동시키는 양측 종동레버(50, 50)로 구성되어 있다.

또, 상기 공보의 실시예에 있어서, 상기 구동레버(20)의 힌지축에는 볼베어링(30b)이 일정각도로 미끄럼 이동가능하게 지지되어, 정회전시(A)에는 상기 볼베어링(30b)이 상기 구동레버(20)의 회전축에 근접하는 방향으로 회전되어 작은 원호반경으로 회전하도록 하여, 상기 시작위치(S) 및 리턴위치(R)를 포함하는 설정 각도로 상기 와이퍼 블레이드(70)를 회동시켜 와이퍼 고유의 기능을 수행토록 하고, 역회전시(B)에는 상기 볼베어링(30b)이 상기 구동레버(20)의 회전축으로부터 멀어지는 방향으로 미끄럼 이동되어 큰 원호반경으로 회전하도록 하여, 와이퍼 블레이드(70)를 상기 시작위치(S)보다 더 깊은 격납위치(P)로 이동시킬 수 있는 메커니즘으로 되어 있다.

또한, 상기 공보의 종례예에서는, 구동레버(20)를 일방향으로 절첩 가능하게 구성하여, 정회전시(A)에는 절첩식 구동레버(20)가 일정 각도로 꺽인 상태에서 구동레버(20)의 바깥 단부의 힌지점이 작은 원호 반경을 그리면서 회전되어 와이퍼 블레이드(70)를 정역 구동시키고, 역회전시(B)에는 절첩식 구동레버(20)가 펼쳐지면서 구동레버(20)의 바깥 단부의 힌지점이 큰 원호 반경을 그리면서 회전되어 와이퍼 블레이드(70)의 시작위치(S) 보다 깊숙한 격납위치(P)로 위치시킬 수 있도록 구성되어 있다.

그러나, 정회전시(A) 종래의 절첩식 구동레버(20)의 최외곽 힌지점(20b) 또는 볼베어링(30b)의 위치가, 와이퍼의 회전 관성력에 의해 변위되면서 와이퍼 블레이드(70)의 오버런(over-run)되는 현상을 초래함과 더불어, 와이퍼 리턴위치(R)로부터 역회전시(B) 큰원호반경을 그리면서 회전하려고 할 때, 대략 역회전 각도가 45°근방에 다다르는 와이퍼의 회전 관성력 극복 시점에서, 상기 절첩식 구동레버(20)가 펼쳐지거나, 또는 판상의 구동레버(20)에 일정각도로 미끄럼 이동 가능하게 지지된 볼베어링(30b)이 와이퍼구동모터의 회전축으로부터 이격되는 방향으로 일시 정지하였다가 급속하게 미끄럼 이동하면서 일정 소음이 발생함과 동시에 와이퍼 블레이드(70)가 일정 시간동안 대기하였다가 회전되는 현상이 발생함으로써, 작동불량으로 오인에 기인한 신뢰성을 상실할 수 있다는 단점을 내포하고 있었다.

다시 말해서, 상기와 같은 종래의 와이퍼 구동장치의 와이퍼 블레이드(70) 격납 작동에 있어서, 역회전 작동시, 상기 구동레버(20)의 힌지축에 편심 배열된 볼베어링(30b)이 회전되는 도중에, 상대적으로 구동모터의 회전축으로부터 이격되는 방향으로 상향 이동하여 큰 원호반경을 그리면서 회전되는 데, 이때 와이퍼의 회전 관성력이 작동력 전달아암(40)에 영향을 미쳐 이 작동력 전달아암(40)과 연결된 볼베어링(30b)의 위치가 회전 중에 변위됨으로써, 와이퍼 블레이드(70)가 설정 회동각 이상으로 회동되어, 와이퍼 블레이드(70)가 일정시간 대기하였다가 급속회전되는 오버런(over-run) 현상이 발생한다는 단점을 내포하고 있었다.

이에 따라, 운전자 작동불량으로 오인을 할 우려가 있음과 아울러, 우천시 일정시간 와이퍼의 대기에 따른 시야확보를 저해시켜 안락한 주행을 할 수 없다는 문제점을 내포하고 있는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 와이퍼 구동장치는, 와이퍼모터의 회전력을 구동력으로 하여 회전하는 구동레버에 의해 구동력을 전달받아 윈드실드 글라스의 내측면에 산재된 습기 및 먼지와 같은 이물질을 닦도록 시작위치와 리턴위치 사이를 왕복회동하는 와이퍼 블레이드를 구비한 와이퍼 구동장치에 있어서, 상기 구동레버의 자유단에는 일측으로 돌출되도록 힌지축을 마련하고, 정회전시에는 하향 회동하여 작은 원호를 그리면서 일방향으로 회전하도록 하고, 역회전시에는 상향 회동하여 큰 원호를 그리면서 타방향으로 회전하도록 그의 일측면에 상기 구동레버의 자유단의 힌지축에 대해 일정거리 편심되어 볼형 핀이 고정됨과 아울러, 상기 볼형 핀의 회동시 일정압력을 인가하여 상기 볼형 핀이 만곡선을 그리면서 상향 회동하도록 상기 구동레버의 자유단의 힌지축을 중심으로 하여 고정된 와이퍼 블레이드 순차 회전형 격납수단을 포함함을 특징으로 한다.

도1은 종래의 와이퍼 구동 메커니즘을 개략적으로 도식화한 구조도,

도2는 종래의 다른 와이퍼 구동메커니즘을 개략적으로 도식화한 구조도,

도3은 본 발명의 일실시예에 적용되는 와이퍼 구동 메커니즘의 주요부를 도시한 사시도,

도4는 본 발명의 와이퍼 순차 회전형 격납수단을 분해하여 나타낸 분해 사시도, 및

도5는 본 발명에 따른 와이퍼 구동 메카니즘을 개략적으로 도식화한 구조도,

도6a 내지 도 6b는 본 발명에 따른 정회전시의 와이퍼 순차 회전형 격납수단의 정상 작동 상태를 도시한 각도별 작동도,

도7a 내지 도7e는 본 발명에 따른 역회전시의 와이퍼 순차 회전형 격납수단의 격납 작동 상태를 도시한 작동도 및 격납수단의 각도별 회전 상태도, 및

도 8a 내지 도 8c는 도 7a 내지 도 7c에 상응한 각도별 격납수단의 작동도.

<도면의주요부분에 대한 부호의 설명>

M : 와이퍼모터 20 : 구동레버

21 : 구동레버의 힌지축

100 : 와이퍼 블레이드 순차 회전형 격납수단

110 : 원통체 111 : 압축실

120 : 회동부재 121 : 돌기부

123 : 홈 125 : 씰링부재

130 : 볼형 핀 131 : 편심공

133 : 핀 135 : 끼움공

137 : 스냅링

이하, 도3 내지 도8을 참조하여 본 발명의 일실시예에 대해 설명한다.

도3은 본 발명의 일실시예에 적용되는 와이퍼 구동 메커니즘의 주요부를 도시한 사시도이고, 도4는 본 발명의 와이퍼 순차 회전형 격납수단을 분해하여 나타낸 분해 사시도이며, 도5는 본 발명에 따른 와이퍼 구동 메카니즘을 개략적으로 도식화한 구조도이고, 도6a 내지 도 6b는 본 발명에 따른 정회전시의 와이퍼 순차 회전형 격납수단의 정상 작동 상태를 도시한 각도별 작동도이며, 도7a 내지 도7e는 본 발명에 따른 역회전시의 와이퍼 순차 회전형 격납수단의 격납 작동 상태를 도시한 작동도 및 격납수단의 각도별 회전 상태도이고, 도 8a 내지 도 8c는 도 7a 내지 도 7c에 상응한 각도별 격납수단의 작동도이다.

도3은 본 발명의 일실시예에 적용되는 와이퍼 구동 메커니즘의 주요부를 도시한 사시도이고, 도4는 본 발명의 와이퍼 순차 회전형 격납수단을 분해하여 나타낸 분해 사시도이며, 도5는 본 발명에 따른 와이퍼 구동 메카니즘을 개략적으로 도식화한 구조도이고, 도6은 본 발명에 따른 정회전시의 와이퍼 순차 회전형 격납수단의 정상 작동 상태를 도시한 작동도이며, 도7a 및 도7b는 본 발명에 따른 역회전시(B)의 와이퍼 순차 회전형 격납수단의 격납 작동 상태를 도시한 작동도, 및 격납수단의 도7a에 상응하는 각도별 작동 상태도이다.

도3에 도시된 구성요소는, 다수의 아암으로 링크연결되어, 와이퍼모터(1)의 회전력을 구동력으로 하여 회전하는 구동레버(20)에 의해 구동력을 전달받아 윈드실드 글라스의 내측면에 산재된 습기 및 먼지와 같은 이물질을 닦도록 시작위치(S)와 리턴위치(R) 사이를 왕복회동하는 와이퍼 블레이드(70)를 포함하는 와이퍼 구동기구(1)를 나타낸다.

또, 상기 와이퍼 구동기구(1)는, 와이퍼모터(M)의 회전력을 구동력으로 하여 회전하며, 상기 구동레버(20)의 자유단에 일단이 힌지결합되고 일측의 와이퍼 블레이드(70)가 결합된 종동레버(50)에 타단이 힌지결합된 작동력 전달아암(40)과, 이 작동력 전달아암(40)과 종동레버(50)의 힌지결합위치와 일정거리로 이격된 다른 힌지결합위치에 일단이 힌지결합된 연결아암(45)과, 상기 연결아암(45)의 타단이 힌지결합되어 상기 연결아암(45)의 왕복이동에 연동하여 회동되면서 타측 와이퍼 블레이드(70)를 구동시키는 종동레버(50')를 포함하여 이루어져 있다.

또, 상기 구동레버(20)의 자유단에는 힌지축(21)이 일측으로 수직 돌출되어 있다.

또한, 상기 구동레버(20)의 힌지축(21)에는, 정회전시(즉, 도5에 도시된 화살표 'A'방향으로의 회전, 이하 'A'로 통칭함)에는 하향 회동하여 작은 원호를 그리면서 일방향으로 회전하도록 하고, 역회전시(즉, 도5에 도시된 화살표 'B'방향으로의 회전, 이하 'A'로 통칭함)에는 상향 회동하여 큰 원호를 그리면서 타방향으로 회전하도록 그의 일측면에 상기 구동레버(20)의 자유단의 힌지축에 대해 일정거리 편심되어 볼형 핀(130)이 고정됨과 아울러, 상기 볼형 핀(130)의 회동시 일정압력을 인가하여 상기 볼형 핀(130)이 만곡선을 그리면서 상향 회동하도록 와이퍼 블레이드 순차 회전형 격납수단(100)이 상기 구동레버(20)의 자유단의 힌지축(21)을 중심으로 하여 고정되어 있다.

다시 말해서, 상기 와이퍼 블레이드 순차 회전형 격납수단(100)은, 역회전시(B) 상기 볼형 핀(130)이 상기 구동레버(20)의 자유단의 힌지축(21)에 대해 편심 회전되면서 상기 종동레버(50, 50')를 와이퍼 작동모드에 따른 회동각 이상으로 회동시켜, 상기 와이퍼 블레이드(70)를 상기 시작위치(S)보다 더 깊은 격납위치(P)로 회전시킬 수 있도록, 상기 볼형 핀(130)과 상기 구동레버(20)의 자유단의 측면 사이에 사이 배열되는 것이다.

또, 상기 와이퍼 블레이드 순차 회전형 격납수단(100)은, 일측이 개구된 공간부를 가지는 원통체(110); 상기 원통체(110)의 중심점을 기준으로 소정각도로 대칭 형성됨과 아울러 밀도가 높은 유체가 담기는 복수의 압축실(111); 및 상기 구동레버(20)의 힌지축(즉, 원통체(110)의 중심점에 해당)을 중심으로 하여 상기 압축실(111)의 내주벽에 접촉회전하면서 상기 밀도가 높은 유체를 압축하여 일정 회전저지력을 부가하도록 상기 복수의 압축실(111)에 각각 수용되는 복수의 돌출부(121)를 가지는 회동부재(120)를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 볼형 핀(130)은, 그 중심점에 대하여 일측으로 편심되게 형성되어 상기 구동레버(20)의 힌지축(21)을 중심으로 편심 회전 가능하게 지지되도록 편심공(131)을 가지며, 그의 하면에 상기 편심공(131)에 대하여 일정거리 이격되어 상기 회동부재(120)에 형성된 홈(123)에 핀(133)을 매개로 회전 구속되도록 핀(133)의 일단이 끼워지도록 끼움공(135)이 오목 형성되어 있다.

물론, 상기 볼형 핀(130)의 상측은 상기 구동레버(20)의 힌지축(21)으로부터 이탈되지 않도록 스냅링(137)에 의해 지지된다. 또, 상기 회동부재(120)와 원통재(110)는 씰링부재(125)를 매개로 기밀하게 밀봉된다.

다음에, 이와 같이 구성된 본 발명의 작용효과를 설명한다.

먼저, 와이퍼모터(M)에 전원이 인가되면, 와이퍼모터(M)의 회전축(MS)이 정회전(A)하게 된다.

또, 와이퍼모터(M)의 회전축(MS)이 정회전(A)되면, 이 회전축에 일단부가 일체로 고정된 구동레버(20)가 도5, 6 및 7에 도시된 화살표 'A'방향으로 회전하게 된다.

또한, 상기 구동레버(20)가 정회전(A)되면, 상기 구동레버(20)의 자유단에일단이 힌지결합된 작동력 전달아암(40)이 왕복동하면서 종동레버(50)를 작동시킴에 따라, 와이퍼 블레이드(70)가 시작위치(S)와 리턴위치(R) 사이에서 왕복 회동되면서 와이퍼 고유의 윈드실드 글라스 닦음 기능을 수행하게 된다.

이때, 상기 볼형 핀(130)은, 상기 구동레버의 힌지축에 편심 회전 가능하게 상기 와이퍼 블레이드 순차 회전형 격납수단의 중심점에 대하여, 편심되어 있기 때문에, 정회전시(A) 와이퍼 블레이드의 회전 관성력에 의해 볼형 핀(130)이 간헐적으로 변위됨으로써, 와이퍼 블레이드 고유의 리턴위치(R)를 벗어나 와이퍼 블레이드가 오버런하게 되는 바, 상기 와이퍼 블레이드 순차 회전형 격납수단에 의해 와이퍼 블레이드의 회전관성력에 따른 볼형 핀(130)의 변위가 일정 정도 수용됨으로써, 와이퍼 블레이드의 오버런이 규제될 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기 구동레버(20)의 자유단의 힌지축에 회전 가능하게 지지된 와이퍼 블레이드 순차 회전형 격납수단이 작동하는 데, 도7a에서의 볼형 핀(130)의 위치에서 도7b 및 7c에서의 볼형 핀(130)의 위치로 회전되는 도중, 종래의 대기 후 급속 회전하는 현상없이, 상기 회동부재(120)의 돌출부(121)가 상기 원통체(110)의 압축실(111) 내의 밀도가 높은 유체 일예로, 그리스를 가압하면서 소정의 회전 저지력을 생성하여, 와이퍼 블레이드(70)의 회전 관성력 및 닦음 마찰력 등의 영향권을 벗어난 직후에서도 볼형 핀(130)이 완속 회전되도록, 도7b에 도시된 45。 이전의 역회전상태에서 미리 상기 회동부재(120)가 서서히 회전된 후, 도7b에 도시된 45。 역회전 상태를 거치도록 함으로써, 상기 와이퍼 블레이드(70)를 정상 속도로 격납시킬 수 있는 것이다.

즉, 와이퍼 블레이드(70)의 회전을 일시 중단시키지 않으면서 상기 와이퍼 고유의 기능을 유지시킴과 동시에, 도7b의 순간 즉, 대략 45。 역회전 상태에 다다르면서 와이퍼 블레이드(70)의 회전 관성력의 영향권을 벗어나는 순간에서 급격히 회전반경이 커지는 것을 규제하여 볼형 핀(130)이 부드럽게 최대 반경으로 회전하도록, 상기 볼형 핀(130)의 중심점이 정상 속도를 유지하면서 와이퍼모터(M)의 회전축으로부터 멀어지게 됨으로써, 최대 회전 반경을 도모하여 일시 정지없이 순차적으로 와이퍼 블레이드(70)를 격납시킬 수 있게 되는 것이다.

따라서, 와이퍼를 격납위치(P)로 위치시킬 때, 종래의 절첩식 구동레버(20) 및 일정 각도로 미끄럼 이동하는 볼베어링(30b) 기법에 의한 회전반경이 급속히 증가되면서 초래되는 와이퍼 블레이드(70)가 일시 정지후 급속 회전되는 현상을 방지할 수 있게 되는 것이다.

앞에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 와이퍼 구동장치에 의하면, 정회전시에는 오버런 현상없이 와이퍼 고유의 기능을 수행함과 아울러, 역회전시에는 구동레버가 일정 시간 정지후 급속 회전하는 현상을 규제하여 와이퍼 블레이드가 일시 정지하는 현상을 방지함으로써, 작동불량 등의 오인에 따른 신뢰성 상실의 우려를 극복할 수 있다는 매우 뛰어난 효과가 있는 것이다.

Claims

와이퍼모터의 회전력을 구동력으로 하여 회전하는 구동레버에 의해 구동력을 전달받아 윈드실드 글라스의 내측면에 산재된 습기 및 먼지와 같은 이물질을 닦도록 시작위치와 리턴위치 사이를 왕복회동하는 와이퍼 블레이드를 구비한 와이퍼 구동장치에 있어서,

상기 구동레버의 자유단에는 일측으로 돌출되도록 힌지축을 마련하고, 정회전시에는 하향 회동하여 작은 원호를 그리면서 일방향으로 회전하도록 하고, 역회전시에는 상향 회동하여 큰 원호를 그리면서 타방향으로 회전하도록 그의 일측면에 상기 구동레버의 자유단의 힌지축에 대해 일정거리 편심되어 볼형 핀(130)이 고정됨과 아울러, 상기 볼형 핀(130)의 회동시 일정압력을 인가하여 상기 볼형 핀(130)이 만곡선을 그리면서 상향 회동하도록 상기 구동레버의 자유단의 힌지축을 중심으로 하여 고정된 와이퍼 블레이드 순차 회전형 격납수단을 포함함을 특징으로 하는 와이퍼 구동장치.
제 1 항에 있어서,

상기 와이퍼 블레이드 순차 회전형 격납수단은, 일측이 개구된 공간부를 가지는 원통체; 상기 원통체의 중심점을 기준으로 소정각도로 대칭 형성됨과 아울러 밀도가 높은 유체가 담기는 복수의 압축실; 및 상기 구동레버의 힌지축을 중심으로 하여 상기 압축실의 내주벽에 접촉회전하면서 상기 밀도가 높은 유체를 압축하여일정 회전저지력을 부가하도록 상기 복수의 압축실에 각각 수용되는 복수의 돌출부를 가지는 회동부재를 포함함을 특징으로 하는 와이퍼 구동장치.
제 2 항에 있어서,

상기 볼형 핀은, 그 중심점에 대하여 일측으로 편심되게 형성되어 상기 구동레버의 힌지축을 중심으로 편심 회전 가능하게 지지되도록 편심공을 가지며, 상기 볼형 핀에는, 그의 하면에 상기 편심공에 대하여 일정거리 이격되어 상기 회동부재에 형성된 홈에 핀을 매개로 회전 구속되도록 핀의 일단이 끼워지는 끼움공이 오목 형성됨을 특징으로 하는 와이퍼 구동장치.