KR20070056239A - 와이퍼 구동 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 와이퍼 구동장치에 관한 것으로, 크랭크를 신축 가능하게 형성하고 구동 조인트의 궤적을 변경시키는 가이드 패널을 장착하여, 와이퍼 블래이드 암의 반전 소음을 감소시키는 것으로,

일단이 구동 모터(110)와 고정 결합되고, 타단은 구동 링크(130, 131)와 회동 가능하게 결합된 크랭크(120)를 포함하는 와이퍼 구동 장치에 있어서, 상기 크랭크(120)는 상기 구동 모터(110)의 회전축(111)에 고정 결합되는 내측 크랭크(121)와, 일단이 상기 내측 크랭크(121)의 자유단과 슬라이딩 가능하게 결합되고 타단이 상기 구동 링크(130, 131)와 회동 가능하게 결합하여 구동 조인트(132)를 형성하는 외측 크랭크(122)로 구성 되며, 상기 구동 모터(110)의 외측면에 고정 설치되고, 중심부가 상기 구동 모터(110)의 회전축(111) 상에 위치하여 상기 구동 조인트(132)를 안내하는 타원형의 가이드 홈(171)이 형성 되어 있는 가이드 패널(170)이 추가 구성된다.

와이퍼, 윈드 쉴드 글라스

Description

와이퍼 구동 장치 {Wiper driving device}

도 1은 일반적인 와이퍼 구동 장치의 장착 위치를 나타내는 구성도,

도 2는 종래 기술에 의한 와이퍼 구동 장치에 대한 사시도,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 와이퍼 구동 장치에 대한 사시도,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 와이퍼 구동 장치의 크랭크와 구동 링크의

결합부분에 대한 확대 단면도,

도 5(a)는 본 발명의 실시예에 따른 와이퍼 구동 장치의 와이퍼 블래이드 암

이 하단 반전부를 이동시의 작동 상태도,

도 5(b)는 본 발명의 실시예에 따른 와이퍼 구동 장치의 와이퍼 블래이드 암

이 와이핑 구간을 이동시의 작동 상태도,

도 5(c)는 본 발명의 실시예에 따른 와이퍼 구동 장치의 와이퍼 블래이드 암

이 상단 반전부를 이동시의 작동 상태도.

<도면의 주요 부분에 대한 설명>

110 : 구동 모터 111 : 회전 축

120 : 크랭크 121 : 내측 크랭크

122 : 외측 크랭크 123 : 스프링

130, 131 : 구동 링크 140 : 고정 링크

150, 151 : 구동 암 160, 161 : 피봇 축

170 : 가이드 패널 171 : 가이드 홈

본 발명은 와이퍼 구동 장치에 관한 것으로, 종래의 와이퍼 구동 장치에 가이드 패널을 추가하고 크랭크를 신축 가능하게 구성 하여, 와이퍼 블래이드 암이 상단 및 하단 반전부를 이동 시 반전 소음을 감소 시킬 수 있는 와이퍼 구동장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 윈드 쉴드 글라스(wind shield glass)에 부착된 이물질을 제거하고 우천시 시계를 확보를 위해 와이퍼 블래이드 암이 설치되어 있으며, 이는 구동 모터에서 발생한 회전력을 와이퍼 링키지 시스템(wiper lingkage system)에 의해 와이퍼 블래이드 암으로 전달하여, 와이퍼 블래이드 암이 일정한 와이핑 구간에서 좌우 왕복 회동하여 윈드 쉴드 글라스를 세정하는 구조로 되어 있다.

도 1은 와이퍼 블래이드와 와이퍼 구동장치의 장착 위치를 나타내는 구성도로써 이를 참조하면, 윈드 쉴드 글라스(1)에 접촉하여 세정 역할을 하는 와이퍼 블라이드 암(2)이 차체의 카울 박스 상부에 위치하고 있으며, 와이퍼 블래이드 암을 회동 운동 시키는 와이퍼 구동 장치(3)는 차체의 카울 박스 내부에 설치되어 있다.

도 2는 종래 기술에 의한 와이퍼 구동 장치의 사시도로써 이를 참조하면, 종래의 와이퍼 구동 장치는 구동 모터(10)와 일단이 구동 모터(10)의 회전축(11)에 고정 결합되어 있는 크랭크(20)와 상기 크랭크(20)의 타단에 결합되어 있는 구동 링크(30, 31)와 상기 구동 링크(30, 31)와 연동하여 와이퍼 블래이드 암을 회동 시키는 고정 링크(40) 및 구동 암(50, 51)등으로 구성되어 있다.

상기 구동 모터(10)에서 발생한 회전 운동은 크랭크(20)를 거쳐 구동 링크(30, 31)로 전달되고, 구동 링크(30, 31)로 전달된 회전력은 조수석측 구동 암(50)을 통해 조수석 측 피봇 축(60)으로 전달되는 동시에 운전석 측 구동 암(51)을 통해 운전석 측 피봇 축(61)으로 전달된다.

여기서 구동 모터(10)에서 발생한 회전력은 크랭크(20)와 구동 링크(30, 31), 고정 링크(40)를 거치면서 좌우 반복적인 선형 운동으로 변환 되고, 이는 각각의 구동 암(50, 51)과 피봇 축(60, 61)을 거치면서 반복적인 회전 운동으로 바뀌어, 결국 각 피봇 축(60, 61)에 고정된 와이퍼 블래이드 암이 윈드 쉴드 글라스 상 에서 소정의 와이핑 각도를 이루어 좌우 왕복 회동하게 된다.

상기 와이퍼 구동 장치에서 와이퍼 블래이드 암의 왕복 속도는 구동 모터(10)의 구동 속도에 의해 결정되며 일반적인 크랭크(20)는 하나의 부품으로 강체를 형성하여, 일단이 구동 모터(10)의 회전축(11)에 고정 결합되어 있는 크랭크(20)는 일정한 궤도를 그리는 원 운동을 하여, 크랭크(20)와 구동 링크(30, 31)의 결합부인 구동 조인트(32)의 궤적은 원형을 이루게 된다.

따라서, 상기 와이퍼 구동 장치에 의해 구동 되는 와이퍼 블래이드 암의 회동 속도는 모든 와이핑 구간에서 일정하게 되고, 와이퍼 블래이드 암이 하단 반전부(도 1의 A), 또는 상단 반전부(도 1의 B)를 이동 하는 경우 각 가속도가 급격히 증가하여 큰 반전 모멘트가 발생하고, 이에 의해 와이퍼 블래이드 암의 반전 소음이 증가 하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 동일한 각 속도로 다른 거리를 이동 시 선속도에 변화가 생기는 원리를 응용하여 종래 와이퍼 구동 장치에 가이드 패널을 추가하고 크랭크를 신축 가능하게 구성하여, 크랭크와 구동 링크의 결합부인 구동 조인트의 회전 궤적을 조정 함으로써, 반전부에서의 와이퍼 블래이드 암의 회동 속도와 충격량을 줄이고 이에 의해 반전 소음을 감소시키는 와이퍼 구동 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은, 일단이 구동 모터와 고정 결합되고, 타단은 구동 링크와 회동 가능하게 결합된 크랭크를 포함하는 와이퍼 구동 장치에 있어서, 상기 크랭크는 상기 구동 모터의 회전축에 고정 결합되는 내측 크랭크와, 일단이 상기 내측 크랭크의 자유단과 슬라이딩 가능하게 결합되고 타단이 상기 구동 링크와 회동 가능하게 결합하여 구동 조인트를 형성하는 외측 크랭크로 구성 되며, 상기 구동 모터의 외측면에 고정 설치되고, 중심부가 상기 구동 모터의 회전축 상에 위치하여 상기 구동 조인트를 안내하는 타원형의 가이드 홈이 형성 되어 있는 가이드 패널이 추가 구성되어 있다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부한 도면에 의하여 본 발명을 상세히 설명하여 보도록 한다.

도 3은 본 발명에 의한 실시예에 따른 와이퍼 구동 장치에 대한 사시도 이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 구동 장치의 크랭크와 구동 링크의 결합부에 대한 확대 단면도이다.

도 3 및 도 4 에 도시된 바와 같이, 본 발명은 일단이 구동 모터(110)와 고 정 결합되고, 타단은 구동 링크(130, 131)와 회동 가능하게 결합된 크랭크(120)를 포함하는 와이퍼 구동 장치에 있어서, 상기 크랭크(120)는 상기 구동 모터(110)의 회전축(111)에 고정 결합되는 내측 크랭크(121)와, 일단이 상기 내측 크랭크(121)의 자유단과 슬라이딩 가능하게 결합되고 타단이 상기 구동 링크(130, 131)와 회동 가능하게 결합하여 구동 조인트(132)를 형성하는 외측 크랭크(122)로 구성 되며, 상기 구동 모터(110)의 외측면에 고정 설치되고, 중심부가 상기 구동 모터(110)의 회전축(111)상에 위치하여 상기 구동 조인트(132)를 안내하는 타원형의 가이드 홈(171)이 형성 되어 있는 가이드 패널(170)이 추가 구성 되어 있다.

상기 크랭크(120)는 내측 크랭크(121)와 외측 크랭크(122)로 분리 되어 신축 가능하도록 구성 되어 있다. 이를 위해 내측 크랭크(121)와 외측 크랭크(122)는 중공의 막대 형상을 하여 내측 크랭크(121)가 외측 크랭크(122)에 삽입 되거나, 솔리드 막대 형상을 하여 내측 크랭크(121)와 외측 크랭크(122)에 각각 슬라이딩 홈과 걸림 돌기가 형성되어 걸림 돌기가 슬라이딩 홈에 삽입되는 형태로 슬라이딩 가능하도록 결합 된다.

또한 도 4에서 도시하는 바와 같이, 상기 내측 크랭크(121)와 외측 크랭크(122)의 연결 부위에 스프링, 벨로우즈(bellow)등 통상적인 탄성체(123)를 삽입하여 내측 크랭크(121)와 외측 크랭크(122)가 일정 거리를 유지하며 탄력적으로 지지 되도록 사용할 수 있다.

상기와 같은 방법에 의하여 신축 가능하도록 구성된 크랭크(120)의 일단은 구동 모터(110)의 회전축(111)에 용접, 나사 체결등 통상적인 방법에 의하여 고정 되고, 타단은 조수석 구동 링크(130)와 운전석 구동 링크(131)와 결합되어 구동 조인트(132)를 형성한다.

상기 구동 조인트(132)는 크랭크(120)의 자유단과 조수석 구동 링크(130) 및 운전석 구동 링크(131)의 양 끝단부를 힌지, 볼트 및 너트등 일반적인 체결 수단에 의하여 회동 가능하도록 결합하여 형성된다.

상기 구동 모터(110)의 외측면에는 상기 구동 조인트(132)를 안내하는 가이드 홈(171)이 형성되어 있는 가이드 패널(170)이 설치되어 있다.

가이드 패널(170)은 원판 또는 사각판의 형상으로 이루어지고, 상기 구동 링크(130, 131)의 회동 궤적을 이루는 면과 평행하게 설치되며, 구동 모터(110)의 하우징에 볼트와 브라켓등의 연결수단에 의해 고정 결합된다.

상기 가이드 패널(170)에는 중심점이 구동 모터(110)의 회전축(111)과 일치하고 장축이 수평선과 평행한 타원형의 가이드 홈(171)이 형성되어 있다. 따라서 구동 조인트(132)에 형성된 돌기가 가이드 홈(171)에 삽입 되거나, 구동 조인트 (132)와 가이드 홈(171)이 힌지에 의해 유동 가능하도록 결합되어 구동 조인트(132)가 가이드 홈(171)에 의해 안내된다.

도 5는 본 발명에 의한 와이퍼 구동 장치의 구동 상태를 나타내는 작동 상태도로써 이를 참조하여 본 와이퍼 구동 장치의 작동 및 효과에 대하여 설명한다.

구동 모터(110)에서 발생한 회전력은 크랭크(120)를 거쳐 구동 링크(130, 131)로 전달되는데 본 실시예에서 크랭크(120)는 신축 가능하게 형성되어 있고, 크랭크(120)와 구동 링크(130, 131)의 결합부인 구동 조인트(132)는 가이드 패널(170)에 형성된 가이드 홈(171)의 구속을 받게 되어, 구동 조인트(132)의 궤적은 가이드 홈(171)의 형상과 동일한 타원의 궤적을 이루게 된다.

여기서 구동 모터(110)의 회전력에 의한 구동 조인트(132)의 타원형의 회전운동은 크랭크(120)와 구동 링크(130, 131)를 거치면서 좌우 반복의 선형 운동으로 변환 되고, 이것이 각 구동 암(150, 151)과 피봇 축(160, 161)을 거치면서 반복적인 회전 운동으로 바뀌어, 결국 각 피봇 축(160, 161)에 고정된 와이퍼 블래이드 암이 윈드 쉴드 글라스 상에서 소정의 와이핑 각도를 이루어 좌우 왕복 회동하게 된다.

이때, 도 5의 (a)에서 예시하는 바와 같이, 와이퍼 블레이드 암이 하단 반전 부를 이동하는 경우, 구동 조인트(132)가 타원 궤도의 가장 먼 거리를 이동하므로 원형 궤도에 비해 이동 거리가 증가하여, 동일한 각속도를 유지 하는 상태에서 선속도가 감소하고 이에 따라 피봇 축(160, 161)의 회전 운동 속도가 감소하여 와이퍼 블래이드 암의 선형 이동 속도를 감소 시킨다.

도 5의 (b)에서는 와이퍼 블레이드 암이 와이핑 구간을 이동하는 경우를 예시하고 있다.

이때 구동 조인트(132)가 타원 궤도의 짧은 거리를 이동하게 되어, 동일한 각속도를 유지하는 상태에서 이동 거리가 감소하여 선속도가 증가하게 되고, 이에 의해 피봇 축(160, 161)의 반복 회전 운동 속도가 증가하여, 와이퍼 블래이드 암의 선형 이동 속도를 증가 시킨다.

도 5의 (c)에서는 와이퍼 블래이드 암이 상단의 반전부를 이동하는 경우를 예시하고 있는데, 구동 조인트(132)가 타원 궤도의 가장 먼 거리를 이동하게 되어, 상기 하단 반전부를 이동하는 경우와 마찬 가지로 와이퍼 블래이드 암의 선형 이동 속도를 감소 시키게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 종래의 와이퍼 구동장치에 대하여, 크랭크를 신축 가능하게 형성하고 구동 조인트의 궤적을 변경시키는 가이드 패널을 장착하여, 구동 링크의 선형 이동 속도를 조절하여 와이퍼 블래이드 암의 반전 소음을 감소시키는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 일단이 구동 모터와 고정 결합되고, 타단은 구동 링크와 회동 가능하게 결합된 크랭크를 포함하는 와이퍼 구동 장치에 있어서,

   상기 크랭크는 상기 구동 모터의 회전축에 고정 결합되는 내측 크랭크와, 일단이 상기 내측 크랭크의 자유단과 슬라이딩 가능하게 결합되고 타단이 상기 구동 링크와 회동 가능하게 결합하여 구동 조인트를 형성하는 외측 크랭크로 구성 되며,

   상기 구동 모터의 외측면에 고정 설치되고, 중심부가 상기 구동 모터의 회전축 상에 위치하여 상기 구동 조인트를 안내하는 타원형의 가이드 홈이 형성 되어 있는 가이드 패널이 추가 구성되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 구동 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 내측 크랭크와 외측 크랭크는 탄성체에 의해 지지되어 슬라이딩 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 와이퍼 구동 장치.

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