KR20100059580A - 와이퍼 블레이드 - Google Patents

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KR20100059580A KR1020080118405A KR20080118405A KR20100059580A KR 20100059580 A KR20100059580 A KR 20100059580A KR 1020080118405 A KR1020080118405 A KR 1020080118405A KR 20080118405 A KR20080118405 A KR 20080118405A KR 20100059580 A KR20100059580 A KR 20100059580A
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Abstract

본 발명은 차창을 청소하는 와이퍼 블레이드에 관한 것으로서, 특히 와이퍼 블레이드가 차창에 밀착할 수 있도록 공기 흐름을 형성하는 스포일러를 포함하는 와이퍼 블레이드에 관한 것이다.
본 발명에 따른 와이퍼 블레이드는 프레임과, 상기 프레임을 내부에 수용하며 와이퍼 블레이드의 상부표면을 이루는 스포일러와, 상기 프레임 하부로 연장되어 차창과 접촉하는 와이퍼 립(lip)을 포함하는 와이퍼 블레이드에 있어서, 중앙부에 어댑터 결합부가 구비된 프레임과; 상기 프레임을 수용하며, 상기 어댑터 결합부 양측에 구비되며, 전면과 후면을 양변으로 하고 상면을 윗변으로 하는 사다리꼴 형상의 단면을 갖는 스포일러와; 상기 어댑터 결합부에 장착되고, 구동 아암을 프레임과 연결하는 어댑터를 포함하며, 상기 스포일러의 전면과 후면을 연결하는 상면은 상기 어댑터 결합부 측에서 폭이 최대이고 스포일러의 양 단부 측으로 갈수록 폭이 좁아진다.
와이퍼 블레이드, 스포일러, 리브(rib), 립(lip), 유선형, 프레임

Description

와이퍼 블레이드{WIPER BLADE}
본 발명은 차창을 청소하는 와이퍼 블레이드에 관한 것으로서, 특히 차량 주행중에 와이퍼 블레이드에 가해지는 공력을 최소화할 수 있는 스포일러를 구비한 와이퍼 블레이드에 관한 것이다.
일반적으로 와이퍼 블레이드는 우천시 자동차 후드의 창에 떨어진 빗물을 제거하여 시야를 확보하는데 사용된다. 또한, 후드 창에 이물질이 묻은 경우, 이를 닦아 내는데도 사용된다. 최근에는 일자형 프레임과, 프레임에 부착되어 주행시 와이퍼 블레이드에 가해지는 저항을 줄이도록 디자인된 스포일러를 구비한 와이퍼 블레이드가 개발되었다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 종래기술에 따른 와이퍼 블레이드의 예를 설명한다.
도 1은 종래 기술에 따른 와이퍼 블레이드를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 와이퍼 블레이드의 폭방향 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 와이퍼 블레이드는 회전 구동되는 아암이 체결되는 어댑터(10)와, 일자 형태이며 어댑터가 결합되는 프레임(30)과, 프레임(30) 상부에 위치되는 스포일러(20, spoiler)와, 프레임(30)에 결합하며 와이퍼 블레이드 하부로 연장된 와이퍼 립(40, wiper lip)과, 스포일러(20)를 프레임(30)에 길이방향으로 고정하기 위한 팁 고정구(50)를 포함한다.
프레임(30)은 긴 금속판으로 이루어진다. 스포일러(20)는 하부에 프레임(30)이 끼워질 수 있도록 하측이 개방된 삼각형 형태의 단면을 갖는다. 프레임(30) 중앙부에는 와이퍼 립(40)을 고정하기 위하여 길이 방향을 따라 슬릿(slit)(34)이 형성된다. 와이퍼 립(40)은 프레임(30)의 슬릿(34)을 통해 스포일러(20) 내측에 끼워진 후 프레임(30)에 걸려 고정되는 헤드(41)와, 프레임(30) 하측 외부에 걸리는 본체(42) 및 차창과 접촉하는 접촉부(43)를 포함한다. 와이퍼 립(40)의 헤드(41)와 본체(42) 사이에 목이 형성되어 프레임(30)의 슬릿(34)에 걸린다.
스포일러(20)는 고무 또는 합성수지와 같은 탄력적인 재질로 이루어진다. 스포일러(20)의 전면(21)은 오목한 유선형의 곡선으로 이루어져 차량 주행시 전방에서 유입되는 공기의 흐름이 부드럽게 흘러가게 하여 공기저항을 줄이는 공력특성을 갖는다.
도 3은 종래 기술에 따른 와이퍼 블레이드의 스포일러가 차창에 놓여진 상태를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3과 같이 와이퍼 블레이드의 스포일러가 놓여진 상태에서 시속 약 100km/h로 차량이 주행하는 경우 스포일러를 통과하는 공기의 흐름을 시뮬레이션한 도면이다. 도 4에서 하늘색에서 붉은색으로 갈수록 공기유동의 속도가 빨라지는 것을 의미한다.
도 3에 도시된 바와 같이 차창(1)은 수평면(XZ평면)에 대해 경사져 있다. 수평 방향으로 유동하는 공기가 차량을 따라 흐르면서 속도가 증가하며, 차창의 경사를 따라 흐르면서 더욱 증가한다. 이와 같은 공기의 유속 증가는 베르누이의 법칙에 따른 벤츄리 효과, 또는 쿠타 컨디션(코안더 효과) 등으로 설명된다. 유한요소 프로그램을 이용하여 차량의 표면을 따라 흐르는 공기유동을 시뮬레이션 해석한 결과, 도 3의 상태로 차창에 와이퍼 블레이드의 스포일러(20)가 배치된 경우 차량이 100km/h로 주행하면 차량 표면을 흐르는 공기유동은 도 4와 같다.
도 4에 도시된 바와 같이, 공기의 유속은 색깔로 표시된다. 도 4의 시뮬레이션 결과에 따르면, 종래기술에 따른 와이퍼 블레이드의 스포일러(20)를 설치한 차량이 100km/h로 주행하는 경우 차량의 정면에서 수평방향으로 진행하는 공기의 속도는 차량 표면을 지나면서 약 170km/h까지 서서히 증가한다. 스포일러(20)를 지나면서 공기의 유속은 급격히 증가하여 차창(1) 끝에서는 약 300km/h 이상의 속도로 흘러가며 차량 지붕에서는 약 320km/h 이상의 속도로 흘러나간다.
이러한 공기유동에 따라 스포일러(20)에 작용하는 공력의 값을 표 1에 나타내었다.
단위 값 평균값 최소값 최대값
결과력 [N] 40.52465158 40.3412 40.0847 40.5247
X축 방향 힘 [N] 0.018093413 0.0180534 0.0179921 0.018105
Y축 방향 힘 [N] -13.78663257 -13.7255 -13.7866 -13.6399
Z 축 방향 힘 [N] -38.10742475 -37.9344 -38.1074 -37.6927
표 1에서 알 수 있듯이, 100km/h 주행시 와이퍼 블레이드에 수평방향으로 약 38.1N의 후퇴력이 발생하고 수직방향으로 13.7N의 하강력이 발생한다. 길이방향의 공력은 거의 0에 가깝다. 이들의 합력에 의한 결과적인 공력은 약40.52N에 이른다. 이와 같이 공력이 커지면서 와이퍼 블레이드가 부착되는 아암에 많은 힘이 가해져, 차량의 주행에 따라 피로하중이 발생하고 와이퍼 블레이드의 변형이 발생할 수 있고, 아암의 내구성이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 탄력적인 재질로 이루어지며, 내부가 비어있는 와이퍼 블레이드의 스포일러가 주행시 큰 공력에 의해 변형될 수 있어서, 차창 세정능력을 일정하게 유지하기 어려운 문제점이 있다.
또한, 차량 주행시 큰 공력 때문에 스포일러의 형태가 변형될 수 있다. 스포일러의 형태가 유지되지 않으면, 공력특성이 달라져 와이퍼 블레이드에 가해지는 공력이 일정하지 않아서 와이퍼 블레이드를 작동시 차창 세정이 균일하게 이루어질 수 없는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 스포일러의 상면의 폭을 길이 방향에 따라 달리하여 와이퍼 블레이드 중앙측의 공기의 흐름이 와이퍼 블레이드 상부의 스포일러의 길이방향을 따라 부드럽게 흘러갈 수 있도록 하여 와이퍼 블레이드가 받는 공력을 줄일 수 있고, 내구성이 향상된 와이퍼 블레이드를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 스포일러 내부에 복수개의 리브(rib)를 배치하여 스포일러 자체의 형상 변형 및 굽힘변형을 줄여 스포일러의 형태를 일정하게 유지할 수 있는 와이퍼 블레이드를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 상기 리브에 와이퍼 립의 헤드에 대응하는 형상의 헤드결합부를 형성하여 와이퍼 립이 프레임에 견고히 부착되어 차창 세정 능력을 향상시킬 수 있는 와이퍼 블레이드를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 와이퍼 블레이드는 프레임과, 상기 프레임을 내부에 수용하며 와이퍼 블레이드의 상부구조를 이루는 스포일러와, 상기 프레임 하부로 연장되어 차창과 접촉하는 와이퍼 립(lip)을 포함하는 와이퍼 블레이드에 있어서, 중앙부에 어댑터 결합부가 구비된 프레임과; 상기 프레임을 수용하며, 상기 어댑터 결합부 양측으로 두 개가 구비되며, 전면과 후면을 양변으로 하고 상면을 윗변으로 하는 사다리꼴 형상의 단면을 갖는 스포일러와; 상기 어댑터 결합부에 장착되고, 구동 아암을 프레임과 연결하는 어댑터를 포함하며, 상기 스포일러의 전면과 후면을 연결하는 상면은 상기 어댑터 결합부 측에서 폭이 최대이고 스포일러의 양 단부 측으로 갈수록 폭이 좁아진다.
상기 전면 및 후면은 폭방향으로 오목한 곡면으로 이루어지는 것이 바람직하다. 한편, 상기 상면은 상기 스포일러의 길이방향으로 오목한 곡면으로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 스포일러의 하단부 폭방향 양단에는 폭방향 내측으로 연장되는 한 쌍의 결합가이드가 형성되며, 상기 프레임은 상기 결합가이드에 안착되어 상기 스포일러 내부에 수용되는 것이 바람직하다. 상기 결합가이드는 상기 스포일러의 폭방향 양 단에서 수평면과 예각을 이루며 폭방향 내측으로 연장될 수 있다.
상기 프레임은 폭방향 단부에서 이격된 지점에 절개되어 형성된 고정홈을 구비하고, 상기 스포일러에는 상기 프레임과 스포일러의 조립시 상기 고정홈에 삽입되는 고정돌기가 형성될 수 있다.
상기 스포일러 내측에는 길이 방향을 따라 복수개의 리브(rib)가 구비될 수 있다.
상기 프레임은 폭방향 중심부에 길이 방향을 따라 슬릿이 형성되고, 상기 와이퍼 립은 상기 슬릿을 통해 스포일러 내부로 삽입되며 상기 슬릿보다 폭이 넓은 헤드를 구비하며, 상기 리브 하단에는 상기 헤드에 대응하는 형상의 헤드결합부가 형성되어 상기 헤드가 상기 헤드결합부에 밀착되게 안착되는 것이 바람직하다.
상기 헤드는 반타원형상의 볼록한 돌기로 이루어지고 상기 헤드결합부는 상기 헤드에 대응하도록 반타원형상의 오목한 홈으로 이루어지거나, 상기 헤드는 상측으로 돌출된 돌기를 구비하고 상기 헤드결합부는 상기 헤드 및 돌기에 밀착될 수 있는 형상의 홈으로 형성될 수 있다.
상기 헤드의 돌기는 수평방향에 대해 비스듬하게 형성되는 것이 바람직하다.
상기 리브는 스포일러 내부에 폭방향으로 배치된 평판이거나, 상기 스포일러 내면에 형성된 보강살일 수 있다. 상기 리브가 보강살인 경우, 상기 보강살은 상기 스포일러 상면 하부로 연장된 수직 보강살과, 상기 스포일러 양단에서 중심 방향으로 연장되는 수평 보강살을 포함하는 것이 바람직하다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 와이퍼 블레이드의 스포일러의 표면을 따라 유동하는 공기의 유속을 줄이고 스포일러를 지나는 공기의 유동에 의한 공력을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 스포일러에 길이 방향으로 복수개의 리브를 형성하여 스포일러의 변형을 줄이고 공력특성을 일정하게 유지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 스포일러의 리브에 와이퍼 립의 헤드에 대응하는 형상의 헤드결합부를 형성하여 와이퍼 립의 헤드가 상기 헤드결합부에 밀착되어 고정될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 스포일러의 양단에 프레임 결합을 위한 결합홈을 형성하여 별도의 체결구 없이도 스포일러를 프레임에 쉽게 조립할 수 있다.
이하, 도 5 내지 도 15를 참조하여 본 발명에 따른 와이퍼 블레이드의 일 실시예를 상세히 설명한다.
명세서 및 도면에서, 좌표는 종래기술의 도 3에서 설명한 것과 동일한, X축, Y축 및 Z축을 기준으로 설명된다. 명세서 내에서 스포일러의 '길이방향'은 어댑터 결합부에서 단부를 향하는 방향을 의미하고 '폭방향'은 스포일러의 전면에서 후면을 향하는 방향이다.
도 5는 본 발명에 따른 와이퍼 블레이드를 도시한 사시도이고, 도 6은 도 3의 와이퍼 블레이드의 스포일러를 도시한 평면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 와이퍼 블레이드는 중앙부에 어댑 터 결합부(111)가 구비된 프레임(130)과; 어댑터 결합부(111) 양측에 구비되고, 프레임(130)을 수용하며, 그 단면이 전면(121)과 후면(123)을 양변으로 하고 상면(122)을 윗변으로 하는 사다리꼴 형상의 단면을 가진 스포일러(120)와; 프레임(130) 중앙부의 어댑터 결합부(111)에 장착되고, 구동 아암(도시하지 않음)을 프레임과 연결하는 어댑터(110)를 포함하며, 전면(121)과 후면(123)을 연결하는 상면(122)은 스포일러(120)의 와이퍼 블레이드의 중앙측 제1 단부(122a) 근처에서 폭이 최대이고, 스포일러(120)의 와이퍼 블레이드의 양단부측 제2 단부(122b)로 갈수록 폭이 좁아진다.
스포일러(120)의 전면(121)과 후면(123)은 오목한 곡면으로 이루어지고, 스포일러(120)의 상면(122)의 폭은 제1 단부(122a)에서 제2 단부(122b)로 갈수록 오목하게 좁아지도록 이루어진다.
도 6은 정면에서 유입되어 스포일러(120)를 지나는 공기의 흐름을 개략적으로 도시한 평면도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 스포일러(120)의 전면(121)으로 유입되는 공기의 흐름은 상면(122)의 길이방향 폭 변화에 따라 와이퍼 블레이드의 제1 단부(122a)에서 제2 단부(122b) 측을 향하는 흐름성분을 갖는다. 즉, 화살표 방향과 같이 스포일러(120)의 단부를 향해 공기의 흐름이 휘어진다. 공기의 유동 방향 변화는 상면(122)의 제1 단부(122a)에서 가장 크고 상면(122)의 제2 단부(122b)에서 가장 작다. 이러한 유동에 따라 스포일러를 흘러가는 공기의 유동을 유한요소법을 이용한 프로그램으로 시뮬레이션 해석한 결과가 도 8에 도시되었다.
도 7은 도 6에 도시된 스포일러의 공력특성을 시뮬레이션하기 위해 스포일러 를 차창에 배치한 상태를 도시한 사시도이고, 도 8는 도 7과 같이 스포일러가 배치된 상태에서 시속 약 100km/h로 차량이 주행하는 경우 스포일러를 통과하는 공기의 흐름을 시뮬레이션한 도면이다.
도 7과 같이 스포일러(120)를 차창(101)에 배치한 상태에서 차량이 100km/h로 주행하면 차량 표면을 흐르는 공기유동은 도 8과 같은 속도 분포를 갖는다. 도 8에서 하늘색에서 붉은색으로 갈수록 공기유동의 속도가 빨라지는 것을 의미한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 와이퍼 블레이드를 설치한 차량이 100km/h로 주행하는 경우 차량의 정면에서 수평방향으로 진행하는 공기의 속도는 차량 표면을 지나면서 약 170km/h까지 서서히 증가한다. 공기가 스포일러(120)를 지나면서 스포일러(120) 제2 단부(122b)를 향하는 공기 유동이 발생하기 때문에 공기의 유속 증가가 저하되고, 스포일러(120) 통과 후 다시 증가하여, 차창(1) 끝에서는 대체로 약 230km/h 이하의 속도로 흘러가며 차량 지붕에서는 약 260km/h의 속도로 흘러나간다. 따라서, 종래 기술에 따른 와이퍼 블레이드의 스포일러를 지나는 공기의 유속에 비해 본 실시예에 따른 와이퍼 블레이드의 스포일러를 지나는 공기의 유속이 현저히 감속되었음을 알 수 있다.
이러한 공력특성에 따라 시속 100km/h로 주행하는 차량에서 와이퍼 블레이드의 스포일러(120)에 발생하는 공력 값을 표 2에 나타내었다.
단위 값 평균값 최소값 최대값
결과력 [N] 20.36274367 20.2312 20.1474 20.3627
X축 방향 힘 [N] 0.445785976 0.444046 0.441793 0.449054
Y축 방향 힘 [N] -3.064974406 -3.05755 -3.09562 -3.04224
Z 축 방향 힘 [N] -20.12581767 -19.9939 -20.1258 -19.9115
표 2에서 알 수 있듯이, 100km/h 주행시 와이퍼 블레이드의 스포일러(120)에는 공기 유동에 의해 수평방향으로 약 20.126N의 후퇴력이 발생하고 수직방향으로 3.065N의 하강력이 발생한다. 길이방향의 공력은 스포일러(120)의 제1 단부(122a)측으로 약 0.45N의 공력이 발생한다. 길이 방향 공력이 종래기술에 따른 와이퍼 블레이드의 스포일러에 작용하는 공력에 비해 증가하였지만, 다른 방향의 공력에 비해 매우 작은 값이어서 스포일러(120)의 길이 방향 공력 증가가 와이퍼 블레이드의 성능 변화에 미치는 영향은 매우 작다.
각 공력 성분의 결과력은 약20.36N이다. 이는 동일한 주행속도에서 종래기술에 따른 스포일러에 작용하는 결과력에 비해 절반 정도의 공력이 작용하고 있음을 의미한다. 즉, 공력이 감소함에 따라 상대적으로 피로하중이 줄어들고, 와이퍼 블레이드의 변형 또한 줄어들며, 아암의 내구성 또한 향상될 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 와이퍼 블레이드의 스포일러를 도시한 정단면도이고, 도 10 내지 도 13은 본 발명에 따른 와이퍼 블레이드의 스포일러에 길이 방향으로 배치된 복수개의 리브를 도시한 측단면도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 스포일러(120)는 내부에 길이방향을 따라 복수개의 리브(124)가 형성된다. 리브(124)는 스포일러(120)의 굽힘을 지지하여 변형을 감소시키는 역할을 하며, 스포일러(120)의 단면형상을 일정하게 유지하는데 도움이 된다.
도 10은 리브가 형성된 스포일러의 측단면도이다. 도 10에 도시된 리브(124a)는 스포일러(120a) 내부에 형성된 평판이다.
스포일러(120)에는 프레임(130)이 결합되도록 하측 폭방향 양단부에서 내측으로 연장된 결합가이드(126a)가 형성된다. 따라서, 프레임(130)의 상면은 리브(124a)의 하단부와 접촉하고, 프레임(130)의 하면 폭방향 양단은 결합가이드(126a)의 하면과 접촉한다.
와이퍼 립(140a)의 헤드(141a)의 단면은 둥근 반타원 형태이고, 리브(124a)의 중앙하단부에는 와이퍼 립(140a)의 헤드(141a)에 대응하는 둥근 반타원 형태의 헤드결합부(125a)가 형성된다. 와이퍼 립(140a)의 헤드(141a)는 프레임(130)의 슬릿(134)을 통해 삽입되어 헤드결합부(125a)에 안착되어 견고히 고정된다. 따라서, 와이퍼 립(140a)의 자세가 고정되며, 차창 세정능력이 향상된다.
도 11은 도 10과는 다른 형태의 리브가 형성된 스포일러의 예시적인 실시예이다. 도 11에 도시된 리브(124b)는 스포일러(120b) 내부에 형성된 보강살이며, 스포일러(120)의 최상부에서 하부로 연장된 수직 보강살(1241)과 스포일러(120b)의 폭방향 양단에서 중심 방향으로 연장되는 수평 보강살(1242)을 포함한다.
스포일러(120b) 하측 폭방향 양단부에는 프레임(130)이 결합되도록 내측으로 연장된 결합가이드(126b)가 형성된다. 따라서, 프레임(130)의 상면은 수평 보강살(1242)의 하단부와 접촉하고, 프레임(130)의 하면 폭방향 양단은 결합가이드(126b)의 하면과 접촉한다.
와이퍼 립(140b)의 헤드(141b)의 단면은 둥근 반타원 형태이고, 리브(124b)의 수평 보강살(1242) 중앙부에는 와이퍼 립(140b)의 헤드(141b)에 대응하는 둥근 반타원 형태의 중앙보강살(1243)이 형성되고 중앙보강살(1243) 하단부에는 헤드결합부(125b)가 형성된다. 와이퍼 립(140b)의 헤드(141b)는 상면이 리브(124b)의 헤드결합부(125b)에 안착되고 하면이 프레임(130)에 놓여 견고히 고정된다.
도 12는 또 다른 리브를 갖는 스포일러의 예시적인 실시예이다. 도 12에 도시된 리브(124c)는 기본적으로 도 10의 리브와 유사하지만, 프레임(130)이 결합되는 결합가이드(126c)와 와이퍼 립(140c)의 헤드(141c) 및 리브에서 헤드가 결합하는 부분의 형상에 차이가 있다.
와이퍼 립(140c)의 헤드(141c)에 U자 형상의 돌기(1411c)가 돌출되며, 리브(124c)의 중앙 하단부에는 돌기(1411c)와 헤드(141c)의 형상에 대응하는 헤드결합부(125c)가 형성된다. 와이퍼 립(140c)의 헤드(141c)는 리브(124c)의 헤드결합부(125c)에 결합되어 견고히 고정된다. 와이퍼 립(140c)이 스포일러(120c) 하측으로 빠지지 않도록 헤드(141c)의 돌기(1411c)는 돌출 방향은 수직방향에 대해 비스듬하게 경사진다.
프레임(130)이 스포일러(120c) 하측에 쉽게 끼워져 수용될 수 있도록 결합가이드(126c)는 스포일러(120c)의 양단에서 수평면과 예각을 이루며 스포일러의 폭방향 내측으로 연장된다.
도 13은 또 다른 리브를 갖는 스포일러의 예시적인 실시예이다. 도 13에 도시된 리브(124d)는 기본적으로 도 11의 리브와 유사하지만, 프레임(130)이 결합되는 결합가이드(126d)와 와이퍼 립(140d)의 헤드(141d) 및 헤드결합부(125d)의 형상에 차이가 있다.
와이퍼 립(140d)의 헤드(141d)에 상방향으로 U자 형상의 돌기(1411d)가 돌출되며, 리브(124d)의 중앙 하단부에는 돌기(1411d)를 갖는 헤드(141d)의 형상에 대응하는 헤드결합부(125d)가 형성된다. 와이퍼 립(140d)의 헤드(141d)는 리브(124d)의 헤드결합부(125d)에 결합되어 견고히 고정된다. 와이퍼 립(140d)이 스포일러(120d) 하측으로 빠지지 않도록 헤드(141d)의 돌기(1411d)의 돌출방향은 수직방향에 대해 경사진다.
프레임(130)이 스포일러(120d) 하측에 쉽게 끼워져 수용될 수 있도록 결합가이드(126d)는 스포일러(120d)의 양단에서 수평면과 예각을 이루며 스포일러의 폭방향 내측으로 연장된다.
도 14는 본 발명에 따른 와이퍼 블레이드의 프레임의 단부를 도시한 부분사시도이고, 도 15는 본 발명에 따른 와이퍼 블레이드의 스포일러 단부를 도시한 부분 사시도이다. 도 15에서 팁 부분의 일부분은 절개되어 내부가 보일 수 있게 도시되었다.
도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 프레임(130)의 가이드에 안착되는 부분(131)은 프레임(130)의 길이 방향 양 단부에서 일정거리 이격된 부분에서 절개된 고정홈(132)을 구비한다. 스포일러(120)는 가이드(126) 상에 양 단부에서 일정거리 이격된 부분에서 프레임(130)의 고정홈(132)에 삽입될 수 있는 고정돌기(127)를 구비한다. 스포일러(120)의 가이드(126)는 프레임(130)의 길이방향 단부가 안착될 수 있도록 스포일러(120)의 길이방향 단부를 둘러싸며 폭 방향으로도 형성된다. 따라서, 별도의 팁 고정부가 없어도 스포일러(120)와 프레임(130)이 길이 방향으로 상대 이동하지 않는다.
스포일러(120)는 고무와 같은 탄력적인 재료로 이루어지므로, 프레임(130)의 길이 방향 일 단부(133)를 가이드(126) 상에 올려놓고 스포일러(120)의 단부까지 밀면, 프레임(130)의 단부(133)가 고정돌기(127)에 걸려 멈춘다. 사용자는 스포일러(120)를 상방으로 변형시키고, 프레임(130)을 고정돌기(127)가 고정홈(132)에 대응하도록 위치시킨 후, 스포일러(120)의 길이방향 단부의 가이드(126)를 변형시켜 프레임 단부(133)를 가이드(126) 내에 안착시킬 수 있다. 이와 동시에 프레임(130)의 고정홈(132)에 스포일러(120)의 고정돌기(127)가 삽입되며 조립이 완료된다.
고정홈(132)과 고정돌기(127)의 결합은 스포일러(120)와 프레임(130) 간의 길이 방향의 상대이동을 구속한다. 즉, 스포일러(120)가 탄력적인 재질이므로, 변형에 의해 프레임(130)이 가이드(126)에서 이탈할 수 있지만, 프레임(130)의 고정홈(132) 내에 스포일러(120)의 고정돌기(127)가 삽입되어 있으므로, 스포일러(120)와 프레임(130)이 더욱 견고히 결합될 수 있다. 특히 프레임(130)이 가이드(126) 내에서 길이 방향으로 미끄러져 상대적으로 이동하는 것을 제한할 수 있으며, 순간적으로 외부 충격에 의해 가이드(126)의 변형이 있더라도 고정돌기(127)가 고정홈(132)에 삽입되어 있으므로 스포일러(120)와 프레임(130)의 위치가 일정하게 유지될 수 있으며, 변형된 스포일러는 탄성에 의해 변형이 복원되므로 결합상태가 견고히 유지될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되는 것이 아니고 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 와이퍼 블레이드를 도시한 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 와이퍼 블레이드의 폭방향 단면을 도시한 단면도,
도 3은 종래 기술에 따른 와이퍼 블레이드 스포일러의 공력 특성을 시뮬레이션 하기 위해 스포일러를 차창에 배치한 상태를 도시한 사시도,
도 4는 도 3의 배치상태에서 100km/h의 차량이 속도로 주행하는 경우 스포일러 주위의 공기 유동의 시뮬레이션 결과를 도시한 사시도,,
도 5는 본 발명에 따른 와이퍼 블레이드를 도시한 사시도,
도 6는 도 5의 와이퍼 블레이드의 스포일러 주위의 공기 유동을 개략적으로 도시한 평면도,
도 7은 본 발명에 따른 와이퍼 블레이드의 공력 특성을 시뮬레이션 하기 위해 와이퍼 블레이드의 스포일러를 차창에 배치한 상태를 도시한 사시도,
도 8은 도 7의 배치상태에서 100km의 속도로 차량이 주행하는 경우 스포일러 주위의 공기 유동을 시뮬레이션한 결과를 나타낸 사시도,
도 9는 본 발명에 따른 와이퍼 블레이드의 스포일러를 도시한 정단면도,
도 10 내지 도 13은 본 발명에 따른 와이퍼 블레이드의 스포일러에 길이 방향으로 배치된 복수개의 리브의 여러 실시예를 도시한 측단면도,
도 14는 본 발명에 따른 와이퍼 블레이드의 프레임 단부를 도시한 부분사시도, 그리고
도 15는 본 발명에 따른 와이퍼 블레이드의 스포일러 단부를 도시한 부분 사 시도이다.
<도면의 주요부분에 대한 설명>
110: 어댑터 120: 스포일러
121: 전면 122: 상면
123: 후면 124: 리브(rib)
125: 헤드결합부 126: 결합가이드
127: 고정돌기 130: 프레임
132: 고정홈

Claims (15)

  1. 프레임과, 상기 프레임을 내부에 수용하며 와이퍼 블레이드의 상부표면을 이루는 스포일러와, 상기 프레임 하부로 연장되어 차창과 접촉하는 와이퍼 립(lip)을 포함하는 와이퍼 블레이드에 있어서,
    중앙부에 어댑터 결합부가 구비된 프레임과,
    상기 프레임을 수용하고, 상기 어댑터 결합부 양측에 구비되며, 전면과 후면을 양변으로 하고 상면을 윗변으로 하는 단면을 갖는 스포일러와,
    상기 어댑터 결합부에 장착되고, 와이퍼 블레이드용 구동 아암을 프레임과 연결하는 어댑터를 포함하며,
    상기 스포일러의 전면과 후면을 연결하는 상면은 상기 어댑터 결합부 측에서 폭이 최대이고, 스포일러의 길이방향 단부 측으로 갈수록 폭이 좁아지는
    와이퍼 블레이드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전면은 상기 스포일러의 폭방향으로 오목한 곡면으로 이루어진 와이퍼 블레이드.
  3. 제1항에 있어서, 상기 후면은 상기 스포일러의 폭방향으로 오목한 곡면으로 이루어진 와이퍼 블레이드.
  4. 제1항에 있어서, 상기 상면은 상기 스포일러의 길이방향으로 오목한 곡면으로 이루어진 와이퍼 블레이드.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스포일러의 하단부 폭방향 양단에는 폭방향 내측으로 연장되는 한 쌍의 결합가이드가 형성되며,
    상기 프레임은 상기 결합가이드에 안착되어 상기 스포일러 내부에 수용되는
    와이퍼 블레이드.
  6. 제5항에 있어서, 상기 결합가이드는 상기 스포일러의 폭방향 양단에서 수평면과 예각을 이루도록 경사져서 폭방향 내측으로 연장되는 와이퍼 블레이드.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 프레임은 폭방향 단부에서 이격된 지점에 절개되어 형성된 고정홈을 구비하고,
    상기 스포일러에는 상기 프레임과 스포일러의 조립시 상기 고정홈에 삽입되는 고정돌기가 형성된
    와이퍼 블레이드.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스포일러 내측에는 길이 방 향을 따라 복수개의 리브(rib)가 구비되는 와이퍼 블레이드.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 프레임은 폭방향 중심부에 길이 방향을 따라 슬릿이 형성되고,
    상기 와이퍼 립은 상기 슬릿을 통해 스포일러 내부로 삽입되며 상기 슬릿보다 폭이 넓은 헤드를 구비하며,
    상기 리브 하단에는 상기 헤드에 대응하는 형상의 헤드결합부가 형성되어 상기 헤드가 상기 헤드결합부에 밀착되게 안착되는
    와이퍼 블레이드.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 헤드는 반타원형상의 볼록한 돌기로 이루어지고,
    상기 헤드결합부는 상기 헤드에 대응하도록 반타원형상의 오목한 홈으로 이루어지는
    와이퍼 블레이드.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 헤드는 상측으로 돌출된 돌기를 구비하고,
    상기 헤드결합부는 상기 헤드 및 돌기에 밀착될 수 있는 형상의 홈으로 형성된
    와이퍼 블레이드.
  12. 제11항에 있어서, 상기 헤드의 돌기는 수평방향에 대해 비스듬하게 형성된 와이퍼 블레이드.
  13. 제8항에 있어서, 상기 리브는 스포일러 내부에 폭방향으로 배치된 평판인 와이퍼 블레이드.
  14. 제8항에 있어서, 상기 리브는 상기 스포일러 내면에 형성된 보강살인 와이퍼 블레이드.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 보강살은
    상기 스포일러 상면 하부로 연장된 수직 보강살과,
    상기 스포일러 양단에서 중심 방향으로 연장되는 수평 보강살을 포함하는
    와이퍼 블레이드.
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