KR20020059407A - 윈드스크린용 와이퍼 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 와이퍼 블레이드(14), 상기 와이퍼 블레이드를 구동시키는 메카니즘(16) 및, 하중 교번에 따라 또는 수명에 따라 메카니즘(16)의 유격을 보상하는 제어 장치(18)를 구비한, 특히 자동차의 윈드스크린(12)용 와이퍼 장치와, 상기 와이퍼 장치를 작동하기 위한 방법에 관한 것이다.

Description

윈드스크린용 와이퍼 장치{Windscreen wiper system}

상기와 같은 많은 장치들은 이미 종래 기술에서 공지되어 있다. 상기 장치 는 전기 모터, 메카니즘 및 하나 또는 다수의 와이퍼 블레이드를 포함하며 상기 와이퍼 블레이드는 전기 모터에 의해서 선회 구동된다. 자동차에서 와이퍼는, 일반적인 경우 자동차의 A 칼럼 영역에 있는 와이퍼 블레이드 상단 위치와 일반적으로 윈드스크린의 하부 에지에 있는 와이퍼 블레이드 하단 위치 사이에서 선회한다.

상기 메카니즘은 일반적으로 크랭크 메카니즘으로 구성되며, 상기 크랭크 메카니즘은 베어링을 통해서 서로 연결된 커넥팅 로드 및 크랭크 로드로 구성된다. 와이퍼 장치의 작동시 베어링 축에 대해 횡방향으로 일정하게 높은 지지력이 발생하기 때문에, 때이른 마모를 방지하기 위해 상기 장치는 특히 양질의 재료로 제조되어야 한다. 그러나 와이퍼 블레이드 끝 위치는, 마모로 인해 상기 위치가 이동하는 것을 막기 위해, A 칼럼 또는 하부 윈드스크린 가장자리로부터 충분히 멀리 떨어져 있어야 한다.

본 발명은 독립항의 전제부에 따라 윈드스크린을 세척하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 와이퍼 장치의 개략도.

도 2는 와이퍼 블레이드 하단 위치에 있는 와이퍼 블레이드를 구비한, 본 발명에 따른 와이퍼 장치의 부분을 도시한 도면.

도 3은 와이퍼 블레이드 상단 위치에 있는 와이퍼 블레이드를 구비하며, 도 2와 동일하게 본 발명에 따른 와이퍼 장치를 도시한 도면.

도 4는 본 발명에 따른 방법의 개략도.

독립항의 특징을 갖는 본 발명에 따른 장치는 이에 반해, 베어링의 마모로 인해 하중 교번 수가 증가되면서 확대되는 메카니즘의 유격이, 제어 장치에 의해서 보상되는 장점을 갖는다. 크랭크 메카니즘의 베어링은 일정한 하중 교번을 통해서 닳고 이로써 베어링의 질이 저하되기 때문에, 윈드스크린 상에서 와이퍼 블레이드의 전환 위치는 자동차 또는 와이퍼 장치가 점점 노화됨으로써 이동된다. 상기 메카니즘의 유격은 본 발명에 따라 제어 장치에 의해 보상되므로, 와이퍼 장치의 전체 수명 동안 와이퍼 블레이드는 항상 동일한 위치에서 전환한다.

또한 상기 메카니즘의 유격을 수명에 따라 보상하는 것은 바람직하며, 이는 주행중 진동에 의해 베어링 유격이 와이퍼 장치의 개별 부품의 자중을 통해서 마찬가지로 확대되기 때문이다.

또한 하중 교번 및 수명에 따른 보상이 중첩되어 적용되는 것도 고려할 수 있다.

종속항에 제시된 특징을 통해서 본 발명에 따른 장치의 바람직한 또 다른 실시예가 가능하다.

역전 가능한 전기 모터가 회전 방향을 바꾸는 구동 끝 위치가 수명에 따라 또는 하중 교번 수의 증가에 따라 변화되는 것이 특히 바람직하다. 상기의 방식으로 와이퍼 블레이드 끝 위치는 전체 수명 동안, 예를 들어 윈드스크린 또는 와이퍼 블레이드 영역에서 센서들이 와이퍼 블레이드의 정확한 위치를 검출하지 않아도, 정확하게 유지될 수 있다.

상기 메카니즘의 수명이 자동차가 주행한 거리에 의해 결정되면, 이로써 자동차에는 독립된 타이머가 필요 없게 된다. 자동차가 주행한 거리는 모든 자동차가 구비하고 있는 주행 기록계에 의해 항상 제시된다.

또한 보상이 단계적으로, 50,000 내지 200,000, 바람직하게는 100,000 와이핑 주기 또는 하중 교번 마다 이루어지는 것이 특히 바람직하다. 상기의 방법으로 보상은, 원하는 와이퍼 블레이드 끝 위치와 실제 와이퍼 블레이드 끝 위치 사이의 차이가 측정 가능할 때에만 실행된다.

마찬가지로, 2,000 내지 10,000 킬로미터일 때 보상이 일어나도록 제어 장치를 구성하는 것이 바람직하다. 건조한 날씨에 자동차가 구동될 지라도, 상기 방식으로 단계적 보상이 실행될 수 있다. 이는 고속 도로에 비해서 자연적으로 자동차 진동이 커지는 비포장 국도에서 일반적으로 건조한 날씨에 이용되는 컨버터블일 경우에 특히 유리하다.

또한 매 세척 작동 후 보상이 연속적으로 일어날 수 있도록 할 때 바람직하다. 따라서 항상 최적의 와이퍼 블레이드 끝 위치가 도달되며 주행 기록계, 시계 또는 와이핑 주기 카운터의 부가적 신호가 사용되지 않아도 된다.

또한 와이퍼 블레이드 상단 위치, 즉 A 칼럼 영역에서만 보상을 실행하도록 제어 장치를 구성하는 것은 바람직하다. A 칼럼 영역은, 와이퍼 블레이드가한편으로 가능한 넓은 세척 영역을 얻기 위해 가능한 A 칼럼에 가깝게 안내되어야 하나 다른 한편으로 빠른 세척 작동시 A 칼럼을 접촉해서는 안되는, 임계 영역이다. 이는 상기 메카니즘의 유격이 증가됨으로써, 보상되지 않을 때 더 쉽게 나타날 수 있다. 와이퍼 블레이드 하단 위치에서 이는 덜 임계적인데, 왜냐하면 일반적으로 운전자의 시야에서는 별로 중요하지 않기 때문이다.

본 발명의 실시예는 도면에 도시되며 하기의 상세한 설명에서 더 자세히 설명된다.

도 1에는 윈드스크린(12) 상에 있는 본 발명에 따른 와이퍼 장치(10)가 도시된다. 상기 와이퍼 장치(10)는 2 개의 와이퍼 블레이드(14), 메카니즘(16) 및 제어 장치(18)로 구성된다.

상기 메카니즘(16)은 크랭크 로드(20), 커넥팅 로드(22) 및 피동 크랭크(24)로 구성된다. 상기 피동 크랭크에는 와이퍼 블레이드(14)를 지지하는 와이퍼 암(26)이 고정된다. 크랭크 로드(20), 커넥팅 로드(22), 피동 크랭크(24) 및 와이퍼 암(26)은 3 개의 베어링에 의해 회전 가능하게 서로 연결된다. 상기 크랭크 로드(20) 및 커넥팅 로드(22)는 커넥팅 로드 베어링(28)에 의해, 커넥팅 로드 및 피동 크랭크는 피동 크랭크 베어링(30)에 의해, 와이퍼 암(26)과 피동 크랭크(24)는와이퍼 베어링(32)에 의해 연결된다.

여기서 윈드스크린(12)은 자동차의 바람막이창이다. 상기 윈드스크린의 측면(34)은 자동차의 A 칼럼에 의해 테두리가 둘러진다.

상기 와이퍼 블레이드(14)는 와이퍼 블레이드 하단 위치(36)에서는 연속된 선으로, 와이퍼 블레이드 상단 위치(38)에서는 점선으로 도시된다. 상기 양 위치(36, 38) 사이의 영역은 선회각(P)을 형성한다.

도시된 와이퍼 장치는 동일한 방향으로 선회하는 와이퍼 장치이기 때문에, 와이퍼 블레이드(14)는 와이퍼 블레이드 상단 위치(38)에서는 자동차의 A 칼럼 영역, 즉 윈드스크린(12)의 측면(34) 영역에 위치한다.

상기 메카니즘(16)은, 역전 가능하게 전자식으로 정류될 수 있는 전기 모터(40)로서 형성되는 구동기(40)에 의해 구동된다. 상기 구동기는 전기 모터(40)를 제어하는 제어 장치(18)와 연결된다.

도 2에서는 도 1의 섹션이 도시된다. 와이퍼 블레이드(14), 와이퍼 암(26)은 와이퍼 베어링(32)에 의해 피동 크랭크(24)와 연결된다. 피동 크랭크는 피동 크랭크 베어링(30)을 통해 재차 커넥팅 로드(22)와 연결되며, 커넥팅 로드는 전기 모터(40)에 의해 커넥팅 로드 베어링(28) 및 크랭크 로드(20)를 통해 구동된다. 이때 전기 모터(40)에는 홀 센서(42)가 설치되며 상기 홀 센서는 전기 모터(40)의 아마추어 샤프트의 위치를 거쳐서 제어 장치(18)에 신호를 전달한다. 따라서 상기 제어 장치는 크랭크 로드(20)의 실제 위치에 대해 항상 정보를 제공받는다. 또한 제어 장치(18)는 예를 들어 주행 기록계(44)와 연결될 수 있으며/또는 전기모터(40)의 역전 수를 기록하는 카운터(46)를 포함할 수 있다.

여기서 상기 구동기(40)는 구동 하단 위치(50)에 있으므로, 와이퍼 블레이드(14)는 와이퍼 블레이드 하단 위치(36)에 있는다.

도 3에서는 도 2와 동일한 영역이 도시되나, 와이퍼 블레이드(14)는 와이퍼 블레이드 상단 위치(38)에 있으며 따라서 크랭크 로드(20)는 구동 상단 위치에 있다.

하기에서는 와이퍼 장치의 기능이 설명된다.

상기 전기 모터(40)는 워엄, 워엄 휠, 피동 샤프트(46)에 의해 움직이며, 피동 샤프트는 크랭크 로드(20)와 회전 불가능하게 연결된다. 와이퍼 블레이드(14)를 움직이기 위해, 크랭크 로드(20)는 전기 모터(40)를 통해서, 구동 상단 위치(48)와 구동 하단 위치(50) 사이의 선회 운동을 실시한다. 상기 운동은 와이퍼 블레이드 상단 위치(38)와 와이퍼 블레이드 하단 위치(36)의 각각에 상응한다.

메카니즘(16), 특히 베어링(28, 30, 32)에 작용하는 다양한 환경 영향에 의해, 개별 베어링(28, 30, 32)의 베어링 유격은 시간이 흐름에 따라 커지며, 이는 와이퍼 블레이드 끝 위치(36, 38)를 이동시킨다. 이것은 예를 들어, 세척 작동이 빠를 경우 와이퍼 블레이드(14)가 와이퍼 블레이드 상단 위치(38)에서 과도 선회를 통해 자동차의 A 칼럼에 부딪히는 결과를 가져올 수 있으므로, 와이퍼 블레이드는 빠른 시간 내에 손상을 입을 수 있다. 세척 작동이 느릴 경우 즉 와이퍼 블레이드가 윈드스크린(12) 상에서 옮겨지는 경우, 와이퍼 블레이드 상단 위치(38)는 계속 안쪽으로 밀리므로 선회각(P)은 계속 작아진다.

본 발명에 따라 제어 장치(18)는, 수명 또는 하중 교번 수가 증가하면서 하부 또는 구동 상단 위치(48, 50)가 이동되도록 구성된다. 상기 이동은 예를 들어 와이퍼 블레이드(14)가 윈드스크린(12) 상에서 미끄러지는 속도에 따른다. 따라서 상기에서 설명된 바와 같이, 세척 작동이 빠를 경우 와이퍼 블레이드(14)가 A 칼럼에 부딪치는 것을 막기 위해, 구동 상단 위치(48)가 작은 선회각(P)으로 이동되는 반면 세척 작동이 느릴 경우 구동 상단 위치(48)가 각(γ) 만큼 더 큰 선회각 P으로 이동되는 것은 중요할 수 있다. 상기의 보상은 자동차에 맞게 임의로 조정될 수 있다.

이와 유사하게, 도 2에 도시된 바와 같이 동일한 보상이 와이퍼 블레이드 하단 위치(36)에서 일어난다. 수명이 증가하면서, 세척 작동이 느릴 때 구동 하단 위치(50)는 각(δ)만큼 더 큰 선회각(P)으로 이동된다.

도 4에서는 본 발명에 따른 방법에 대한 실시예가 도시된다. 제 1 단계(60)에서 와이퍼 장치는 빠르거나 느린 세척 작동에 스위칭된다. 그 결과 제 2 단계(62, 64)에서 수명 및/또는 그때까지 실시된 하중 교번 수가 결정된다. 그 후 제 3 단계에서 와이퍼 블레이드(14)의 속도가 결정된다. 이는 예를 들어 와이퍼 장치가 빠르거나 느린 세척 작동에 접속되었는지의 여부가 확인되도록 실시된다. 제 2, 제 3 단계(62 내지 66)의 결과에 따라, 제 4 단계(68)에서는 구동기(40)의 구동 끝 위치(48, 50)가 정해지며 제 5 단계(70)에서는 구동기(40)가 시동된다.

Claims (18)

1. 와이퍼 블레이드(14), 상기 와이퍼 블레이드를 구동시키는 메카니즘(16) 및 제어 장치(18)를 구비한, 자동차의 윈드스크린(12)용 와이퍼 장치에 있어서,

   상기 제어 장치(18)가 상기 메카니즘(16)의 유격을 하중 교번에 따라 보상하는 것을 특징으로 하는 와이퍼 장치.
2. 와이퍼 블레이드(14), 상기 와이퍼 블레이드를 구동시키는 메카니즘(16), 제어 장치(18)를 구비한, 자동차의 윈드스크린(12)용 와이퍼 장치에 있어서, 상기 제어 장치(18)가 상기 메카니즘(16)의 유격을 수명에 따라 보상하는 것을 특징으로 하는 와이퍼 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 특히 전자식으로 역전 가능한 구동기(40)가 제공되며, 상기 메카니즘(16)은 구동기(40)를 이용하여 와이퍼 블레이드 상단 또는 하단 위치(38, 36) 사이에서 와이퍼 블레이드(14)를 선회적으로 움직이도록 형성되고, 2 개의 와이퍼 블레이드 끝 위치(38, 36)에는 2 개의 구동 끝 위치(48, 50)가 할당되며, 상기 제어 장치(18)는 하중 교번 수가 증가하고/또는 메카니즘(16)의 수명이 증가함에 따라 유격을 보상하기 위해 구동 끝 위치(48, 50)를 변경하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 장치.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 메카니즘(16)의 수명은 자동차가 주행한 거리에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 장치.
5. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 제어 장치(18)는, 보상이 단계적으로, 특히 50,000 내지 20,000, 바람직하게는 모든 100,000 와이핑 주기(P) 또는 하중 교번 마다 실시되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 장치.
6. 제 4 항에 있어서, 상기 제어 장치(18)는 보상이 단계적으로, 특히 2000 내지 10000km, 바람직하게는 5000km 마다 실시되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 장치.
7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 장치(18)는 매 와이핑 주기 전/후에 상기 보상이 연속적으로 실시되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 장치.
8. 제 3 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 장치(18)는, 와이퍼 블레이드 상단 위치(38)에 상응하는 구동 끝 위치(48)에서만 보상을 실행하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 장치.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 장치(18)는, 상기메카니즘(16)의 운동 속도에 따라 보상이 이루어지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 장치.
10. 전자식으로 역전 가능한 구동기(40)가 메카니즘(16)을 거쳐서 와이퍼 블레이드(14)를 구동시키는, 자동차의 와이퍼 장치(10)를 제어하기 위한 방법에 있어서,

    상기 메카니즘(16)의 유격은 하중 교번에 따라 보상되는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 전자식으로 역전 가능한 구동기(40)가 메카니즘(16)을 거쳐서 와이퍼 블레이드(14)를 구동시키는, 자동차의 와이퍼 장치(10)를 제어하기 위한 방법에 있어서, 상기 메카니즘(16)의 유격은 수명에 따라 보상되는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 상기 메카니즘(16)은 와이퍼 블레이드 상단 및 하단 위치(38, 36) 사이에서 와이퍼 블레이드(14)를 선회적으로 구동시키며, 2 개의 구동 끝 위치(48, 50)가 할당된 2 개의 와이퍼 블레이드 끝 위치(38, 36)는 선회각(P)을 이루고, 상기 제어 장치(18)는 하중 교번 수가 증가하고/또는 상기 메카니즘(16)의 수명이 증가함에 따라 유격을 보상하기 위해 상기 구동 끝 위치(48, 50)를 변경하는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서, 상기 메카니즘(16)의 수명은 자동차가 주행한 거리에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
14. 제 10 항 또는 제 12 항에 있어서, 상기 제어 장치(18)는 보상을 단계적으로, 특히 50,000 내지 200,000, 바람직하게는 100,000 와이핑 주기(P) 또는 하중 교번 마다 실행하는 것을 특징으로 하는 방법.
15. 제 13 항에 있어서, 상기 제어 장치(18)는 보상을 단계적으로, 특히 2000 내지 10000km, 바람직하게는 5000km마다 실행하는 것을 특징으로 하는 방법.
16. 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 장치(18)는 매 와이핑 주기 전/후에 보상을 연속적으로 실행하는 것을 특징으로 하는 방법.
17. 제 12 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 장치(18)는 와이퍼 블레이드 상단 위치(36, 38)에 상응하는 구동 끝 위치(48, 50)에서만 보상을 실행하는 것을 특징으로 하는 방법.
18. 제 10 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 장치(18)는 상기 메카니즘(16)의 운동 속도에 따라 보상을 실행하는 것을 특징으로 하는 방법.