KR200172293Y1 - 와이퍼 제어 시스템 - Google Patents

Abstract

자동차의 와이퍼가 작동하지 않을 때 와이퍼를 엔진룸 후드측에 격납시킬 수 있도록 한 와이퍼 제어 시스템에 대해 개시한다. 이러한 와이퍼 제어 시스템은, 하단부의 가장자리 일부분이 차량의 후드로 차단되는 윈도우 글래스에 슬라이딩 작동되는 와이퍼 블레이드와, 와이퍼 블레이드를 소정 패턴으로 구동시키는 와이퍼 스위치와, 와이퍼 스위치를 OFF로 조작시 와이퍼 블레이드가 정지되는 제1위치로부터 후드에 차폐되는 제2위치로 와이퍼 블레이드를 더 구동시키는 블레이드 차폐 수단을 구비하는데, 이러한 차폐 수단은, 와이퍼 블레이드가 제1위치로 복귀될 때까지 와이퍼 모터에 전원을 인가시키고, 와이퍼 블레이드가 제1위치로 복귀시 소정의 시간이 경과된 후에 제2위치로 이동시키도록 와이퍼 모터에 전류를 계속 인가시키도록 구동되는 제1릴레이와, 제1릴레이가 와이퍼 모터에 전류를 인가할 때 그 전류 신호에 따라 베이스 단자로 입력되는 전류를 ON/OFF 개폐하여 그 출력 전류를 와이퍼 모터에 선택적으로 인가시키는 제1트랜지스터와, 전원으로부터 베이스 단자로 입력되는 전류를 ON/OFF 개폐하여 그 출력 전류를 제1트랜지스터의 베이스 입력값으로 인가시켜서 와이퍼 블레이드가 제1위치로 복귀될 때까지 제1릴레이에 전원을 공급하는 제2트랜지스터를 구비한다. 이러한 구성으로 주행중 와이퍼로 인한 저항 및 소음을 대폭 경감할 수 있게 하며, 또한 외관상 품위를 향상시킬 수 있게 한다.

Description

와이퍼 제어 시스템

본 고안은 와이퍼 제어 시스템에 관한 것으로서, 특히 자동차의 와이퍼가 작동하지 않을 때 와이퍼를 엔진룸 후드 측에 격납시킬 수 있도록 하는 와이퍼 제어 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 윈드실드 와이퍼(WIndshield wiper)는 비 또는 눈이 내릴 때 운전자의 시계가 방해받는 것을 막기 위하여 앞면 또는 뒷면 유리를 닦아내는 작용을 하며, 그 구성은 와이퍼 블레이드(wiper blade), 와이퍼 암, 모터 링크기구 등으로 되어있다.

와이퍼는 그 구동 방법에 따라 진공식과 전기식이 있는데, 전기식 와이퍼는 동력을 발생하는 모터, 동력을 전달하는 링크 및 앞면 유리를 닦는 와이퍼 블레이드로 구성되어 있고, 캠 구동되는 캠스위치를 사용하여 작동개시와 작동종료를 감지하여 구동하도록 설계되어 있다.

와이퍼 암의 스프링은 와이퍼 블레이드가 적절한 힘으로 앞면 유리와 접촉시키는 역할을 하고, 와이퍼 링크기구는 좌,우의 와이퍼 블레이드를 연동 시키는 구조로 되어 있으며, 와이퍼 모터는 직권 계자코일(series coil) 및 분권 계자코일(shunt coil)에 흐르는 전류를 변환시킴으로써 와이퍼 블레이드를 저속과 고속으로 작동시킬 수 있다.

또한, 자동정위치 정지 장치가 기어 케이스 내부에 있어서 와이퍼 스위치를 OFF시킬 경우 항상 윈드 실드 아래쪽에 와서 정지하게 되어있다.

이러한 구성을 갖는 종래의 와이퍼 제어장치는, 도1을 참조하면, 고속스위치, 저속스위치, 간헐스위치, OFF스위치 등의 4개의 와이퍼 스위치(2)와, 와이퍼 스위치(2)의 조작에 따라 전원(1)을 ON/OFF 제어하여 선택적으로 와이퍼 모터(3)를 구동시키는 와이퍼 릴레이(4)를 구비하고, 캠스위치에 의하여 구동되는 2접점스위치(SW1,SW2)에 의하여 작동이 개폐된다.

즉, 다단의 속도 구성과 구동방식(간헐적, 또는 연속)이 설정되어 이를 운전자의 선택에 의하여 구동시키는 구조로 되어있다.

더욱더 상세하게 설명하면, 와이퍼 스위치(2)를 고속 스위치나 저속 스위치로 작동하면, 와이퍼 모터(3)에 전원(1)이 인가되어 고속이나 저속으로 와이퍼 블레이드가 작동하게 된다.

와이퍼 스위치(2)를 간헐 스위치로 작동시키면, SW1이 a와 접점되어 와이퍼 릴레이(4)에 의해 와이퍼 블레이드가 간헐적으로 작동되며 수초 간격으로 작동하게 된다.

이어서, 와이퍼 스위치(2)를 OFF시키게 되면 SW1이 b와 접점되고, SW2가 c와 접점되어 와이퍼 모터(3)가 작동을 정지하게 된다.

하지만 이러한 와이퍼 장치는, 자동차의 주행중 차량의 진동으로 인해 와이퍼가 흔들리게 되므로 저항과 소음이 발생되고, 와이퍼 암(Arm)과 와이퍼 블레이드(Blade)가 차량 윈드실드 외부에서 보이게 되므로 외력으로 부터 보호할 수 없을 뿐만 아니라 외관상으로도 좋지 않은 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 와이퍼를 엔진룸 후드 측에 격납시킬 수 있는 와이퍼 제어 장치는, 도2를 참조하면, 고속스위치, 저속스위치, 간헐스위치, OFF스위치의 4개의 와이퍼 스위치(5)가 있는데 각 스위치의 조합에 의하여 결선의 선택이 이루어진다.

또한, 와이퍼 스위치의 조작에 따라 전원을 ON/OFF 제어하여 선택적으로 와이퍼 모터를 구동시키는 와이퍼 릴레이(6)를 구비하고, 캠스위치에 의하여 구동되는 접점스위치(8)에 의하여 작동이 개폐된다.

즉, 다단의 속도 구성과 구동방식(간헐적, 또는 연속)이 설정되어 와이퍼 모터(7)를 운전자의 선택에 의하여 구동시키는 구조인데, 시간과 경고 신호와 관련된 자동차내의 수많은 시스템이 하나의 컴퓨터에 의해 종합적으로 제어되는 에탁스(Electric Time Alarm Control System, ETACS)(9)가 이를 제어하여 와이퍼 암(Arm)과 와이퍼 블레이드(Blade)를 차량의 엔진룸 후드 측에 격납시킬 수 있도록 한다.

하지만, 이러한 에탁스(Electric Time Alarm Control System, ETACS)(9)를 이용한 와이퍼 제어 장치는, 비용이 비싸고 다기능 컨트롤러에 집적되어 있어서 구조가 복잡하고 오작동이 생기게 되는 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 와이퍼모터를 선택적으로 구동하기 위해 컨트롤러를 사용하지 않고 릴레이와 트랜지스터를 사용한 간단한 구조로 와이퍼를 엔진룸 후드측에 격납시킴으로써, 주행중 와이퍼로 인한 저항 및 소음을 대폭 경감할 수 있게 하고 외관상 품위를 향상시킬 수 있는 와이퍼 제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

도1은 통상의 와이퍼 제어 장치에 대한 회로도이고,

도2는 종래의 격납 장치가 부착된 와이퍼 제어 장치에 대한 회로도이고,

도3은 본 고안에 따른 와이퍼 제어 시스템의 회로도이다.

도4는 본 고안에 따른 캠판을 설명하기 위한 구성도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10...전원 20...와이퍼 스위치

30...와이퍼 모터 40...와이퍼 릴레이

50...제1릴레이 55...제2트랜지스터

60...제1릴레이 스위치 70...제1트랜지스터

상기 목적을 달성하는 본 고안은, 하단부의 가장자리 일부분이 차량의 후드로 차단되는 윈도우 글래스에 슬라이딩 작동되는 와이퍼 블레이드와, 상기 와이퍼 블레이드를 소정 패턴으로 구동시키는 와이퍼 스위치와, 상기 와이퍼 스위치를 OFF로 조작시 상기 와이퍼 블레이드가 정지되는 제1위치로부터 상기 후드에 차폐되는 제2위치로 와이퍼 블레이드를 더 구동시키는 블레이드 차폐 수단을 구비하는 와이퍼 제어 시스템에 있어서,

상기 차폐 수단은, 상기 와이퍼 블레이드가 상기 제1위치로 복귀될 때까지 와이퍼 모터에 전원을 인가시키고, 상기 와이퍼 블레이드가 상기 제1위치로 복귀시 소정의 시간이 경과된 후에 상기 제2위치로 이동시키도록 상기 와이퍼 모터에 전류를 계속 인가시키도록 구동되는 제1릴레이와;

상기 제1릴레이가 와이퍼 모터에 전류를 인가할 때 그 전류 신호에 따라 베이스 단자로 입력되는 전류를 ON/OFF 개폐하여 그 출력 전류를 상기 와이퍼 모터에 선택적으로 인가시키는 제1트랜지스터와,

상기 전원으로부터 베이스 단자로 입력되는 전류를 ON/OFF 개폐하여 그 출력 전류를 상기 제1트랜지스터의 베이스 입력값으로 인가시켜서 상기 와이퍼 블레이드가 제1위치로 복귀될 때까지 제1릴레이에 전원을 공급하는 제2트랜지스터를 구비하여 된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제1릴레이와 제1트랜지스터의 ON/OFF조작에 따라 전원과 접점되어 와이퍼 모터를 정회전 시키고, 마이너스 단자와 접점되어 와이퍼 모터를 역회전 시킴으로써, 와이퍼 모터의 정회전/역회전을 선택적으로 제어하는 접점 스위치가 구비된다.

또한, 상기 와이퍼 모터에 전원이 인가될 때, 전류의 역방향 흐름을 차단시키는 복수개의 다이오드와, 상기 와이퍼 모터로 인가되는 전류 신호의 잡음을 제거하는 커패시터를 더 구비한다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 특징에 의하면, 본 고안에 따른 와이퍼 제어 시스템은, 릴레이와 트랜지스터를 이용한 간단한 회로의 구성으로 와이퍼 모터를 제어하여, 와이퍼가 작동하지 않을 때 와이퍼를 엔진룸 후드측에 격납시킬 수 있도록 함으로써 주행중 와이퍼로 인한 저항 및 소음을 대폭 경감할 수 있게 되고 외관상 품위를 향상시킬 수 있게 된다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도3 및 도4를 참조하면, 본 고안 와이퍼 제어 시스템은, 하단부의 가장자리 일부분이 차량의 후드로 차단되는 윈도우 글래스에 슬라이딩 작동되는 와이퍼 블레이드와, 와이퍼 블레이드를 소정 패턴으로 구동시키는 와이퍼 스위치(20)와, 와이퍼 스위치(20)를 OFF로 조작시 와이퍼 블레이드가 정지되는 제1위치로부터 후드에 차폐되는 제2위치로 와이퍼 블레이드를 더 구동시키는 블레이드 차폐 수단을 구비한다.

이러한 차폐 수단은, 와이퍼 블레이드가 제1위치로 복귀될 때까지 와이퍼 모터(30)에 전원(10)을 인가시키고, 와이퍼 블레이드가 제1위치로 복귀시 소정의 시간이 경과된 후에 제2위치로 이동시키도록 와이퍼 모터(30)에 전류를 계속 인가시키도록 구동되는 제1릴레이(50,51)와; 제1릴레이(50,51)가 와이퍼 모터(30)에 전류를 인가할 때 그 전류 신호에 따라 베이스 단자로 입력되는 전류(Ib2)를 ON/OFF 개폐하여 그 출력 전류(Ic2)를 와이퍼 모터(30)에 선택적으로 인가시키는 제1트랜지스터(70)와; 전원(10)으로부터 베이스 단자(Ib1)로 입력되는 전류를 ON/OFF 개폐하여 그 출력 전류(Ic2)를 제1트랜지스터(70)의 베이스 입력값으로 인가시켜서 와이퍼 블레이드가 제1위치로 복귀될 때까지 제1릴레이(50,51)에 전원(10)을 공급하는 제2트랜지스터(55)를 구비하여 된 것을 특징으로 한다.

그리고, 제1릴레이(50,51)와 제1트랜지스터(70)의 ON/OFF조작에 따라 전원(10)과 접점되어 와이퍼 모터(30)를 정회전 시키고, 마이너스 단자와 접점되어 와이퍼 모터(30)를 역회전 시킴으로써, 와이퍼 모터(30)의 정회전/역회전을 선택적으로 제어하는 접점 스위치(SW1,SW2)가 구비된다.

또한, 와이퍼 모터(30)에 전원이 인가될 때, 전류의 역방향 흐름을 차단시키는 복수개의 다이오드와, 와이퍼 모터(30)로 인가되는 전류 신호의 잡음을 제거하는 커패시터를 더 구비한다.

더욱 상세하게 설명하자면, 와이퍼 모터(30)는 직권 계자코일 및 분권 계자코일에 흐르는 전류를 변환시킴으로써 와이퍼 블레이드를 저속과 고속으로 작동시킬 수 있는데, 와이퍼 스위치(20)를 저속스위치로 조작하게 되면 전원에서의 전류는 직권 및 분권의 양계자 코일에 흘러 와이퍼 모터(30)는 저속이기는 하나 강력하게 회전한다.

다음에 와이퍼 스위치(20)를 고속스위치로 조작하게 되면 직권 계자 코일에만 전류가 흘러 와이퍼 모터(30)는 직권 모터의 특성을 나타내어 고속으로 회전한다.

와이퍼 스위치(20)를 간헐 스위치로 작동시키면, SW1이 a와 접점되어 전원을 ON/OFF 제어하여 선택적으로 와이퍼 모터(30)를 구동시키는 와이퍼 릴레이(40)에 의해 수초 간격으로 와이퍼 모터(30)를 작동시켜서 와이퍼 블레이드가 간헐적으로 작동되게 된다.

이러한 작동 중에 와이퍼 블레이드가 차량의 윈도우 글래스의 임의의 제1위치에 있을 때 와이퍼 스위치(20)를 OFF시키게 되면, 제1트랜지스터(70)로 입력되는 Ib2전류가 Ic2전류로 출력되어서 제1릴레이(50,51)가 e단자와 접점되어 와이퍼 모터(30)에 전원을 인가하게 된다.

한편, 구동 기어에 도전성이 있는 캠판(cam plate)(100)이 설치되어 있으며, 이 갬판(100)에 두개의 접점이 접촉되어 있고 일부에 파진 부분이 있는데 이 파진 부분에 두 개의 접점(110) 중 하나가 접촉되면 전기 회로가 열려서 와이퍼 모터(30)가 정지하게 되며 이 기능을 SW2라고한다.

따라서, 두개의 접점(110)이 접속되어 있는 동안은 와이퍼 블레이드가 제1위치로 복귀되기까지 캠판(100)의 파진 부분이 전원의 접점에 이르게 된 후, 와이퍼 모터(30)의 전원은 차단되나 전기자는 제2트랜지스터(55)의 베이스 단자에 전류(Ib1)를 인가하여 출력되는 전류(Ic1)를 제1트랜지스터(70)의 입력값으로 인가시키는 제1릴레이 스위치(자기 유지 회로; 60)를 작동시킨다.

이러한 제1릴레이 스위치(자기유지 회로;60)는 와이퍼 블레이드가 차량 윈도우 글래스의 제1위치로 복귀될 때까지 제1릴레이(50,51)에 전원(10)을 인가시켜 와이퍼 모터(30)를 구동하게 되는데, 제1릴레이(50,51)의 접점이 f단자와 접점되고, SW2가 d단자와 접점되며, SW1이 b단자와 접점되어서 와이퍼 모터(30)를 계속 회전하도록 구동시킨다.

이러한 와이퍼 모터의 발전 전류에 의해 발생되는 힘이 회전을 저지하는 방향으로 작용하여(전기 브레이크) 와이퍼 블레이드가 차량의 제1위치로 복귀되면 SW1은 b단자와 접속되고, SW2의 접점이 c단자와 접속되면, 제1릴레이(50,51)는 f단자와 접속하여 와이퍼 모터(30)의 양단에 플러스 전류를 인가시킴으로써 와이퍼 모터(30)가 정지하게 된다.

와이퍼 블레이드가 차량의 윈도우 글래스의 하측으로 복귀되면, 제1릴레이 스위치(자기유지 회로는;60)는 그 접속이 차단되고, SW1은 b단자에 접점되고 SW2는 d단자에 접점되며 제1릴레이(50,51)는 f단자와 접점되어 와이퍼 모터(30)의 마이너스 단자에 플러스 전류를 인가시켜서 와이퍼 모터(30)의 양단에 역전류를 인가시키게 되므로 와이퍼 모터(30)가 역회전하게 된다.

와이퍼 모터(30)가 역회전하게 되면 와이퍼 블레이드가 제2위치(엔진룸 후드의 내부)로 차폐되게 된다.

그리고, 와이퍼 모터(30)의 역회전으로 와이퍼 블레이드가 차량의 제2위치로 이동되면, 와이퍼 모터(30)의 양단에 플러스 전류가 인가되게 되므로 전원(10)을 자동으로 차단시키게 된다.

또한, 이러한 연동회로의 동작으로 와이퍼 모터(30)에 전원이 인가될 때, 흐르는 전류의 역흐름을 방지하기 위한 다이오드와, 와이퍼 모터로 인가되는 전류 신호의 잡음을 제거하기 위한 커패시터를 더 구비한다.

한편 이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 고안의 기술 사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

본 고안에 따른 와이퍼 제어 장치는, 자동차 와이퍼가 작동하지 않을 때 와이퍼를 엔진룸 후드측에 격납시킬 수 있도록 함으로써, 외력으로부터 와이퍼를 보호할 수 있고, 주행중 와이퍼로 인한 저항 및 소음을 대폭 경감할 수 있게 하며, 외관상 품위를 향상시킬 수 있다.

Claims (4)

1. 하단부의 가장자리 일부분이 차량의 후드로 차단되는 윈도우 글래스에 슬라이딩 작동되는 와이퍼 블레이드와, 상기 와이퍼 블레이드를 소정 패턴으로 구동시키는 와이퍼 스위치와, 상기 와이퍼 스위치를 OFF로 조작시 상기 와이퍼 블레이드가 정지되는 제1위치로부터 상기 후드에 차폐되는 제2위치로 와이퍼 블레이드를 더 구동시키는 블레이드 차폐 수단을 구비하는 와이퍼 제어 시스템에 있어서,

   상기 차폐 수단은, 상기 와이퍼 블레이드가 상기 제1위치로 복귀될 때까지 와이퍼 모터에 전원을 인가시키고, 상기 와이퍼 블레이드가 상기 제1위치로 복귀시 소정의 시간이 경과된 후에 상기 제2위치로 이동시키도록 상기 와이퍼 모터에 전류를 계속 인가시키도록 구동되는 제1릴레이와;

   상기 제1릴레이가 와이퍼 모터에 전류를 인가할 때 그 전류 신호에 따라 베이스 단자로 입력되는 전류를 ON/OFF 개폐하여 그 출력 전류를 상기 와이퍼 모터에 선택적으로 인가시키는 제1트랜지스터와,

   상기 전원으로부터 베이스 단자로 입력되는 전류를 ON/OFF 개폐하여 그 출력 전류를 상기 제1트랜지스터의 베이스 입력값으로 인가시켜서 상기 와이퍼 블레이드가 제1위치로 복귀될 때까지 제1릴레이에 전원을 공급하는 제2트랜지스터를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 와이퍼 제어 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1릴레이와 제1트랜지스터의 ON/OFF조작에 따라 전원과 접점되어 와이퍼 모터를 정회전 시키고, 마이너스 단자와 접점되어 와이퍼 모터를 역회전 시킴으로써, 와이퍼 모터의 정회전/역회전을 선택적으로 제어하는 접점 스위치가 구비되어 된 것을 특징으로 하는 와이퍼 제어 시스템.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 와이퍼 모터에 전원이 인가될 때, 전류의 역방향 흐름을 차단시키는 복수개의 다이오드를 더 구비하여 된 것을 특징으로 하는 와이퍼 제어 시스템.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 와이퍼 모터로 인가되는 전류 신호의 잡음을 제거하는 커패시터를 더 구비하여 된 것을 특징으로 하는 와이퍼 제어 시스템.