KR20190051801A - 다양한 곡률을 갖는 자동차 앞유리용 와이퍼 장치 - Google Patents

다양한 곡률을 갖는 자동차 앞유리용 와이퍼 장치 Download PDF

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Abstract

다양한 곡률을 갖는 자동차 앞유리에 대한 자동차 앞유리의 와이퍼 장치로서, 시작하는 제 2 위치와 마지막 제 2 위치 사이에서 제 2 축(8)을 중심으로 회전하는 제 2 샤프트(6)와, 와이퍼 블레이드 아암이 시작하는 제 1 위치와 마지막 제 1 위치 사이에서 그 자체의 제 1 축(4)을 중심으로 교번 방식으로 회전하도록 장착되는 제 1 샤프트(2)를 포함한다. 제 1 샤프트(2)는 제 2 샤프트(6)에 장착되어, 상응하는 축(4, 8)이 서로에 대해 제 1 예각(β)을 형성한다. 본 장치는 제 1 샤프트(2)가 시작하는 제 1 위치와 마지막 제 1 위치 사이에서 회전의 50%를 수행할 때, 제 2 샤프트(6)는 시작하는 제 2 위치와 마지막 제 2 위치 사이에서 회전의 0% 내지 30% 사이를 수행하도록, 제 2 샤프트(6)에서 회전을 야기하도록 구동 수단(10)을 제 2 샤프트(6)와 동력학적으로 연결하는 지연 장치(44)를 더 포함한다.

Description

다양한 곡률을 갖는 자동차 앞유리용 와이퍼 장치{WINDSCREEN WIPER DEVICE FOR WINDSCREENS WITH VARIABLE CURVATURE}
본 발명은 제 2 축에 대해 회전하는 제 2 샤프트, 및 시작 위치와 최종 위치 사이에 상기 자동차 앞유리의 와이퍼 장치의 수단을 구동함에 의해 제 1 축에 대해 교번 방식으로 회전하는 제 1 샤프트를 포함하여 이루어지고, 상기 제 1 샤프트는 상기 제 1 축이 서로에 관하여 제 1 예각을 형성하는 상기 제 2 축에 대해 경사지도록 상기 제 2 샤프트에 장착되어지며, 와이퍼 블레이드 아암이 또한 상기 제 1 샤프트를 통해 상기 자동차 앞유리에 대하여 교번 방식으로 이동되도록 상기 제 1 샤프트 상에 고정적으로 장착되어지는 다양한 곡률을 갖는 자동차 앞유리용 와이퍼 장치에 관한 것이다.
최근 몇 년 동안, 자동차 제조업체는 안전성, 가시성, 공기역학적 형상 및 낮은 소모에 우선성을 제공하는 자동차 앞유리 디자인을 개발하여 왔다. 이러한 요구사항은 종래의 자동차 앞유리의 와이퍼 장치의 수단에 의해 사용하여 닦기 어려운 구부러진 형상을 갖는 자동차 앞유리를 초래한다.
특히 구부러진 자동차 앞유리의 유약 처리된 표면을 세정할 때, 자동차 앞유리의 표면에 와이퍼 블레이드의 적절한 입사각을 얻는 것이 특히 중요하다. 종래 기술에 있어서, 와이퍼 블레이드에 의해 자동차 앞유리에 대해 형성된 입사각은 또한 공격 각으로 알려져 있다. 공격 각 α는 도 1 및 도 2에 개략적으로 도시되어 있다. 공격 각 α는 그것의 세정 경로의 임의의 지점에서, 와이퍼 블레이드의 세정 립(46)의 단면의 대칭축(48)과 자동차 앞유리의 표면(52)에 법선(50) 사이에 구성된 각인 것으로 이해되어 진다.
이와는 대조적으로, 비록 측면 단부에서의 곡면이 매우 유의성 있게 증가하지만 실질적으로 평면이거나 또는 거의 눈에 띄지 않는 약간의 곡면을 갖는 중심 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 상기에 기술된 것과 같은 자동차 앞유리 유형이 있다. 이들 조건에서, 측면 단부의 굴곡된 영역 상에서의 와이퍼 블레이드의 부적절한 공격 각은 장비의 스위핑 효율성 및 내구성에 영향을 미친다.
최적의 공격 각 α는 와이퍼 블레이드의 세정 립(46)의 단면의 대칭축(48)과 자동차 앞유리(52)의 표면에 대한 법선(50) 사이에서 대략 0°를 형성하는 각이다. 부적절한 공격 각은 소음, 자동차 앞유리의 표면 위를 건너뛰는 와이퍼 블레이드, 부적당한 세정 및 자동차 앞유리의 와이퍼 장비에 전체적으로 영향을 미치는 조기 마모를 초래하는 것으로 알려져 있다. 자동차 앞유리의 크기가 클수록 문제는 더 두드러질 것이다.
언급된 문제점을 해결하기 위한 몇몇의 해결책이 본 기술분야의 상태에서 고려되어 왔다.
문헌 미국특허 US 5186064 A는 곡면의 자동차 앞유리를 위한 자동차 앞유리의 와이퍼 장치를 개시하고 있으며, 이 장치에서 공격 각 보정 장치가 합체되어 있다. 본 장치는 와이퍼 블레이드를 지지하기 위한 제 1 지지 샤프트를 갖는다. 이 제 1 샤프트는 와이퍼 블레이드의 공격 각을 변경하기 위해 또한 피봇할 수 있도록 제 2 피봇 샤프트 상에 장착되어 있다. 그럼에도 불구하고, 이 장치는 일정한 곡률을 갖는 자동차 앞유리를 세정하기 위한 것으로만 의도된다. 따라서 이것은 다양한 곡률을 갖는 자동차 앞유리를, 자동차 앞유리의 측면 영역에서 세정하는 데는 적합하지 않다.
본 발명의 목적은 와이퍼 블레이드의 전체 경로를 따라 다양한 곡률을 갖는 자동차 앞유리(windscreens)를 효과적으로 세정하기 위한 와이퍼 블레이드의 공격 각에 대해 보상하는 것을 허용하는 상기에 나타낸 형태의 자동차 앞유리용 와이퍼 장치를 제공하는 것이다. 이 장치는 특히 와이퍼 블레이드 중 적어도 하나의 경로의 마지막 부분에서 가장 두드러진 곡률이 시작되는 자동차 앞유리에 대한 것이다. 더욱이, 공격 각(attack angle)의 보상의 결과로 이 장치는 전체 경로를 따라 와이퍼 블레이드의 소음을 줄이고 조기 마모를 방지한다.
상기 목적은 상기 제 1 샤프트가 상기 시작하는 제 1 위치와 상기 마지막 제 1 위치 사이에서 회전의 50%를 수행할 때, 상기 제 2 샤프트는 상기 시작하는 제 2 위치와 상기 마지막 제 2 위치 사이에서 회전의 0% 내지 30% 사이를 수행하도록 상기 제 2 샤프트 내에서의 회전을 야기하기 위해 상기 구동 수단을 상기 제 2 샤프트와 동력학적으로 연결하는 지연 장치를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 상기에 나타난 유형의 자동차 앞유리의 와이퍼 장치의 수단에 의해 달성된다.
본 발명에 있어서, 제 1 샤프트의 "시작하는 제 1 위치" 및 제 2 샤프트의 "시작하는 제 2 위치"는 각각 자동차 앞유리의 와이퍼가 차량의 자동차 앞유리를 세정하는 운동을 시작하기 전에 대기 중일 때 이들 두 샤프트의 각도 위치를 지칭한다.
한편, 제 1 샤프트의 "마지막 제 1 위치" 및 제 2 샤프트의 "마지막 제 2 위치"는 각각 자동차 앞유리의 와이퍼가 차량의 자동차 앞유리를 세정하는 말단 위치에 있을 때 이들 샤프트의 각도 위치를 지칭한다. 따라서, 와이퍼 블레이드는 이 최종 위치로부터 대기 위치, 즉, 시작하는 제 1 및 제 2 위치로 되돌아가기 시작한다.
본 발명에 따른 장치의 이점은 제 2 샤프트에서의 제 1 샤프트의 조립체를 이들의 각각의 축의 상대적인 경사도로 조합하는 것, 지연 장치의 적용과 함께 공격 각을 보상하도록 제 1 예각을 형성하는 것, 제 1 및 제 2 샤프트를 동력학적으로 연결하는 것으로 구성된다. 이미 논의된 바와 같이, 제 2 샤프트에 의해 제공된 회전과 함께 조합된 축들 사이의 경사도는 자동차 앞유리 상에서 와이퍼 블레이드의 공격 각을 최적화하는 역할을 한다. 다른 한편으로, 지연 장치는 수행되는 공격 각의 보상이 와이퍼 블레이드 아암의 회전과 비-선형의 방식으로 되도록 허용한다. 따라서, 세정 경로의 제 1 부분에서의 와이퍼 블레이드의 공격 각에서의 변화는 매우 작고 와이퍼 블레이드의 경로의 제 2 부분에서의 공격 각의 변화보다 적다.
상기 지연으로 자동차 앞유리의 곡면에 대한 공격 각의 적용은 따라서 와이퍼 블레이드가 자동차 앞유리의 측면에 더 가깝게 움직일 때 더 확실한 곡면을 가진 자동차 앞유리를 세정할 수 있게 한다. 이것은 와이퍼 블레이드의 세정 경로의 마지막 부분에서 와이퍼 블레이드가 표면 위로 뛰어 넘을 위험을 방지하거나 또는 적어도 상당히 감소시킨다. 뛰어 넘는 것을 제거한 결과로서, 자동차 앞유리는 전체 경로에서 보다 효율적으로 세정된다. 더욱이, 뛰어 넘는 것이 발생하지 않기 때문에, 와이퍼 블레이드는 훨씬 작은 기계적 응력을 받게 되고, 이로 인해 이것은 그 사용 수명을 연장할 수 있다.
본 발명은 종속항의 목적인 다수의 바람직한 특징과 본 발명의 실시형태의 상세한 설명에서 이후에 자세하게 기술될 그 유용성을 더 포함한다.
장치를 특히 바람직한 방식으로 가능한 한 컴팩트화하기 위해 제 1 샤프트는 제 2 샤프트 내부에 동심원상으로 장착된다.
자동차 앞유리, 특히는 자동차 앞유리의 중심 영역이 평편한 자동차 앞유리를 세정하기 위한 특별히 바람직한 실시 형태에 있어서, 상기 제 1 샤프트가 상기 시작하는 제 1 위치와 상기 마지막 제 1 위치 사이에서 50%의 회전을 수행할 때, 상기 제 2 샤프트는 상기 시작하는 제 2 위치와 상기 마지막 제 2 위치 사이에서 5% 내지 23% 사이의 회전을 수행한다. 이 비율은 예를 들어 버스에 사용되는 것들과 같은, 큰 치수를 갖는 자동차 앞유리에 특히 적합하다는 것이 입증되었다.
자동차 앞유리의 와이퍼, 특히 공기 역학 자동차 앞유리의 와이퍼의 마지막 부분의 세정을 최적화하기 위한 또 다른 실시 형태에 있어서, 상기 제 1 샤프트가 상기 시작하는 제 1 위치와 상기 마지막 제 1 위치 사이에서 75%의 회전을 수행할 때, 상기 제 2 샤프트는 상기 시작하는 제 2 위치와 상기 마지막 제 2 위치 사이에서 65%의 회전을 수행한다.
견고하고 내마모성인 메카니즘을 제안하기 위한 실시 형태에 있어서, 상기 구동 수단은 모터와, 상기 모터에 의해 구동되는 제 1의 평면 4-바 링크기구를 포함하며, 상기 제 1의 4-바 링크기구는:
[a] 제 1 구동 바,
[b] 제 1 트랜스미션 바, 및
[c] 상기 제 1 축에 대해 선회하도록 장착되고 상기 제 1 샤프트를 교번 방식으로 구동하도록 상기 제 1 샤프트에 연결되어지는 제 1 피구동 바로 형성되어지고,
상기 지연 장치는 제 2 및 제 3의 평면의 4-바 링크기구를 포함하고, 상기 제 2의 4-바 링크기구는:
[d] 상기 제 1 축에 대해 선회하고 상기 제 1 피구동 바에 동력학적으로 연결되도록 장착되어, 서로에 대해 제 2 각도를 형성하여 이들이 유니트(unit)로 이동할 수 있는 제 2 구동 바,
[e] 제 2 트랜스미션 바, 및
[f] 고정된 선회 축에 대해 선회하도록 장착되는 제 2 피구동 바로 형성되어지고,
상기 제 3의 4-바 링크기구는:
[g] 상기 선회 축에 대해 선회하도록 장착되고, 상기 제 2 피구동 바에 동력학적으로 연결되고, 서로에 대해 제 3의 각도를 형성하여 이들이 유니트로 이동할 수 있는 제 3 구동 바,
[h] 제 3의 트랜스미션 바, 및
[i] 상기 제 2 축에 대해 선회하도록 장착되고 상기 제 2 샤프트를 교번 방식으로 구동하도록 상기 제 2 샤프트에 연결되는 제 3의 피구동 바로 형성되어지며,
상기 자동차 앞유리의 와이퍼의 시작 위치에서, 상기 제 3 구동 바 및 상기 제 3의 트랜스미션 바는 서로에 대해 -5° 내지 +20° 사이로 구성된 제 4의 각도를 형성하도록 배열된다. 이 유형의 메커니즘의 또 다른 이점은 어셈블리 공차에 대한 이 유형의 양호한 적응력이다. 또한, 음의 각도는 실질적으로 표시된 메커니즘의 후진 이동 없이 지연을 상당하게 증가킬 수 있다. 실제로, 장치 자체의 역할은 음의 각도를 감지될 수 없게 만든다.
본 발명에서, 평면의 4-바 링크기구는 메커니즘의 모든 분절점을 통과하는 평면상에서 이동을 수행하는 4-바 링크기구를 지칭한다. 당업 분야의 통상인이라면 알 수 있는 바와 같이, 4-바 링크기구에서의 4개의 바 중 하나는 움직이지 않는 메카니즘의 2개의 지점에 의해 정의된 바이다
특히 바람직한 방식에 있어서는, 상기 자동차 앞유리의 와이퍼의 상기 시작 위치에서 제 2 샤프트의 회전에서의 지연을 최대화하기 위해, 상기 제 3 구동 바 및 상기 제 3의 트랜스미션 바는 서로에 대해 -5° 내지 +10° 사이의 제 4의 각도를 형성하도록 배열된다.
다른 실시형태에서, 제 2 구동 바와 상기 제 1 피구동 바 사이의 상기 제 2 각도는 35° 내지 55° 사이로 구성되고, 상기 제 3 구동 바와 상기 제 2 피구동 바 사이의 상기 제 3의 각도는 55° 내지 75° 사이로 구성된다. 이것은 이로써 효과적이고 컴팩트한 메카니즘을 초래한다.
다른 실시형태에서, 상기 제 1의 4-바 링크기구는 크랭크-로커 타입의 메카니즘이고, 상기 제 2 및 제 3의 4-바 링크기구는 이중 로커-타입의 메카니즘이다.
4-바 링크기구-타입의 메카니즘에서 크랭크-로커 메카니즘은 고정 점에 끝이 힌지된 바들 중 하나(구동 또는 피구동 바)는 완전한 회전을 수행할 수 있는 반면 일 말단에서 고정된 점에 힌지된 다른(구동 또는 구동된) 바는 선회만 하는 메카니즘이다.
마찬가지로, 이중 로커 메카니즘은 고정된 지점에서 힌지된 말단 중 하나를 갖는 두 개의 바는 선회만하는 메카니즘이다.
특히 바람직한 실시형태에서, 상기 제 2 구동 바와 상기 제 2 트랜스미션 바 사이의 길이 비는 0.5 내지 0.7 사이에 포함되고, 상기 제 2 구동 바와 상기 제 2 피구동 바 사이에는 1.1 내지 1.3 사이에 포함되고, 그리고 상기 제 2 구동 바와 상기 제 1 축과 상기 선회 축 사이의 거리 사이에는 1.1 내지 1.3 사이에 포함되는 반면, 상기 제 3 구동 바와 상기 제 3의 트랜스미션 바 사이의 길이 비율은 0.4 내지 0.6 사이에 있고, 그리고 상기 제 2 구동 바와 상기 제 2 피구동 바 사이에는 0.7 내지 0.9 사이에 포함되고, 상기 제 2 구동 바와 상기 선회 축과 상기 제 2 축 사이의 거리 사이에는 0.6 내지 0.8 사이에 포함된다.
제조를 보다 간단하게 하는 것을 목적으로 하는 실시형태에서, 특히 바람직한 방식으로 상기 제 1 축과 상기 제 2 축은 동일평면 상에 있다.
본 발명에 의해 고려되는 또 다른 목적은 장치의 가장 매끄러운 가능한 운동을 제공하는 것으로 구성된다. 이를 위해, 특히 바람직한 실시형태에서, 상기 제 1 축은 서로에 대해 상기 제 1 예각을 형성하는 상기 제 2 축에 대해 기울어지며, 여기서 상기 제 1 예각은 12° 내지 32° 사이로 구성된다.
마찬가지로, 본 발명은 또한 본 발명의 실시형태의 상세한 설명 및 첨부된 도면에 예시된 다른 세부 특징을 포함한다.
본 발명의 추가의 이점 및 특징은 다음과 같은 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태가 임의의 제한적인 특징 없이 개시되는 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다:
도 1은 0°의 공격 각을 나타내는, 자동차 앞유리의 와이퍼의 와이퍼 블레이드의 단면을 도시한다.
도 2는 0° 이외의 공격 각을 갖는 도 1의 와이퍼 블레이드의 단면을 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 다양한 곡률을 갖는 자동차 앞유리에 대한 자동차 앞유리의 와이퍼 장치의 바닥 평면도를 도시한다.
도 4는 도 3의 장치의 정면도를 도시한다.
도 5는 도 3의 장치의 공격 각을 보상하기 위한 배열이 제공된 와이퍼 블레이드의 영역의 상세 정면도를 도시한다.
도 6은 도 3의 장치의 공격 각을 보상하기 위한 배열을 갖는 와이퍼 블레이드의 영역의 상세한 상부 평면도를 도시한다
도 7은 도 5의 평면 VII-VII을 따라 절취한 도면을 도시한다.
도 8은 도 5의 평면 VIII-VIII을 따라 절취한 도면을 도시한다.
도 9a 내지 도 9c는 각각 0°, 90° 및 180° 위치에서의 구동 바를 갖는 도 3의 장치의 부분 정면도를 도시한다.
도 10a 내지 도 10c는 각각 0°, 90° 및 180° 위치에서의 구동 바를 갖는 도 3의 장치의 부분 후면도를 도시한다.
도 11a 내지 도 11c는 각각 0°, 90° 및 180° 위치에서의 구동 크랭크를 갖는 도 3의 장치의 상세 정면도를 도시한다.
도 12a 내지 도 12c는 각각 0°, 90° 및 180° 위치에서의 구동 크랭크를 갖는 도 3의 장치의 상세 후면도를 도시한다.
도 13은 자동차 앞유리의 와이퍼 장치의 구동 모터의 회전 각도에 대해 와이퍼 블레이드의 공격 각을 변경시키는 제 2 샤프트의 회전 각도의 변화를 나타내는 그래프를 도시한다.
도 3 내지 12c는 본 발명에 따른 다양한 곡률을 갖는 자동차 앞유리에 대한 다양한 곡률을 갖는 자동차 앞유리용 와이퍼 장치(1)의 실시형태를 도시한다.
이 실시형태의 장치(1)는 와이퍼 블레이드들 중 하나에 대한 공격 각 보상 시스템을 갖는 2개의 와이퍼 블레이드를 갖는 자동차 앞유리의 와이퍼 장치로 구성된다.
장치(1)는 일반적으로 기어 드라이브(40)가 구비된 모터(38)로 구성되는 메인 구동 수단(10)을 가지며, 상기 모터(38)는 차량의 섀시에 고정된 지지체(42) 상에 장착된다.
모터(38)는 공지된 방식으로 두 와이퍼 블레이드 아암을 구동시키는 역할을 한다. 와이퍼 블레이드 아암, 및 따라서 와이퍼 블레이드는 도면에 도시되지 않았다.
모터(38) 외에도, 구동 수단(10)은 모터(38) 자체에 의해 구동되는 제 1 평면의 4-바 링크기구(12)를 갖는다. 양 와이퍼 블레이드 아암들에 대해 유사한 이 제 1의 4-바 링크기구(12)는 기어 라이브(40)의 출력에 연결된 제 1 구동 바(driving bar)(14), 제 1 트랜스미션 바(16) 및 제 1 피구동 바(18)에 의해 형성된다. 제 1 구동 바(14)는 모터(38)에 의해 연속적으로 구동되어 360° 회전한다. 제 1 구동 바(14)의 회전은 제 1 트랜스미션 바(16)를 통해 제 1 피구동 바(18)로 전달된다. 제 1 피구동 바(driven bar)(18)는 이것이 제 1 축(4)을 중심으로 선회하도록 장착되고 제 1 샤프트(2)를 교번 방식으로 구동하기 위해 제 1 샤프트(2)에 연결된다. 이 제 1 샤프트(2)는 정확하게는, 도면에 도시되지 않은 와이퍼 블레이드 아암을 지지하는 역할을 하는 것이다.
제 1의 4-바 링크기구(12)는 크랭크-로커-유형의 메카니즘이다. 이러한 유형의 메카니즘은 자동차 앞유리의 와이퍼 분야에서 널리 알려져 있고 따라서 더 자세히 기술되어 지지 않는다.
장치(1)는 또한, 도 9a, 도 10a, 도 11a 및 도 12a에 도시된 시작하는 제 2 위치와, 도 9c, 10c, 11c 및 12c에 도시된 마지막 제 2 위치 사이에서 그 자체의 제 2 축(8)을 중심으로 회전하도록 장착된 제 2 샤프트(6)를 갖는다.
도 8에 도시된 바와 같이, 와이퍼 블레이드 아암이 제 2 샤프트(6) 내에서 장착된 제 1 샤프트(2)는 제 1 축(4)이 제 2 축(8)에 대해 기울어지도록 제 2 축(8)에 대해 경사져서 서로에 대해 제 1 예각 β를 형성한다. 더욱 특별하게는, 제 1 및 제 2 축(4, 8)은 동일 평면상에 있다. 특히 바람직한 방식으로, 제 1 예각 β는 12° 내지 32° 사이에 포함된다. 특히, 이 바람직한 실시형태에서 제 1 축과 제 2 축 사이의 제 1 예각 β은 22°이다.
구동 수단(10)에 의해, 그리고 따라서 제 1 피구동 바(18)의 작용에 의해, 제 1 샤프트(2)는 도 9a, 도 10a, 도 11a 및 도 12a에 도시된 시작하는 제 1 위치와, 도 9c, 10c, 11c 및 12c에 도시된 마지막 제 1 위치 사이에서 그 자체의 제 1 축(4)을 중심으로 교번 방식으로 회전할 수 있다. 상기 시작하는 제 1 위치는 자동차 앞유리의 와이퍼가 차량의 자동차 앞유리를 세정하는 움직임을 시작하기 전에, 대기 상태에 있을 때의 제 1 샤프트(2)의 위치에 상응한다. 순차적으로, 마지막 제 1 위치는 차량의 자동차 앞유리를 세정하는 말단 위치에 자동차 앞유리의 와이퍼가 있을 때의 제 1 샤프트(2)의 각도 위치에 상응한다.
이미 논의된 바와 같이, 상응하는 와이퍼 블레이드 아암은 이 와이퍼 블레이드 아암이 또한 제 1 샤프트(2)를 통해 자동차 앞유리에 대해 교번 방식으로 이동되도록 제 1 샤프트(2) 상에 장착된다.
와이퍼 블레이드의 전체 경로에서 다양한 곡률을 갖고, 그리고 특별하게는 말단부에 보다 큰 곡면을 갖는 자동차 앞유리의 경우에 있어 자동차 앞유리를 효과적으로 세정하도록 하는 공격 각 보상 시스템을 갖는 다양한 곡률을 갖는 자동차 앞유리용 와이퍼 장치(1)를 제공하기 위해, 본 발명은 유니트로 이동할 수 있도록 구동 수단(10)을 제 2 샤프트(6)와 동력학적으로 연결하는 지연 장치(44)를 제공한다. 이 경우에 있어서, 도면의 자동차 앞유리의 와이퍼 장치는 단지 단일 지연 장치(44) 만을 포함한다. 대안적으로, 자동차 앞유리의 와이퍼 장치는 각각의 와이퍼 블레이드에 대해 하나의 지연 장치(44)를 가질 수 있다.
이 바람직한 실시형태에서, 이 지연 장치(44)는 제 2 및 제 3의 평면의 4-바 링크기구(20, 30)를 포함한다. 이들 제 2 및 제 3의 4-바 링크기구(20, 30)는 이중 로커-유형 메카니즘이다.
제 2의 4-바 링크기구(20)는 따라서 제 2 60mm 길이의 구동 바(22)에 의해 형성된다. 제 2 구동 바(22)는 제 1 축(4)을 중심으로 선회하도록 장착되고 제 1 구동 바(18)와 동력학적으로 연결되어, 서로에 대해 45°의 제 2 각도 θ1을 형성하여, 유니트(unit)로서 이동할 수 있게 된다. 제 2 메카니즘은 또한 제 2의 100mm 길이의 트랜스미션 바(24) 및 제 2의 50-mm 피구동 바(26)를 갖는다. 제 2 피구동 바(26)는 고정된 선회 축(28)을 중심으로 선회하도록 장착된다.
제 3의 4-바 링크기구(30)는 제 3의 32mm 길이의 구동 바(32), 제 3의 70-mm 트랜스미션 바(34) 및 제 3의 40-mm 피구동 바(36)에 의해 형성된다. 제 3 구동 바(32)는 선회 축(28)에 대해 선회하도록 장착되고 제 2 피구동 바(26)에 동력학적으로 연결되어, 서로에 대해 67°의 제 3의 각도 θ2를 형성하여, 유니트(unit)로서 이동할 수 있게 된다. 제 3 구동 바(36)는 제 2 축(8)을 중심으로 선회하도록 장착되고 제 2 샤프트(6)을 교번 방식으로 구동하도록 제 2 샤프트(6)에 연결된다.
도 9a, 10a, 11a 및 12a에서 도시된 바와 같이, 자동차 앞유리의 와이퍼의 시작 위치에서, 즉 와이퍼 블레이드 아암이 대기 상태에 있을 때, 제 3 구동 바(32) 및 제 3의 트랜스미션 바(34)는 서로에 대해 - 5°와 + 20° 사이, 그리고 보다 바람직하게는 -5°와 10° 사이로 구성된 제 4의 각도 θ3을 형성하도록 배열된다. 특히, 도 12a에 도시된 각도 θ3은 양의 각도이다.
본 발명에 따른 장치의 작동은 하기 표에 기초하여 보다 상세히 설명될 것이다. 그 자체의 제 1 축(4)을 중심으로 회전하는 것 이외에, 공격 각을 보상하는 제 2 샤프트(6)의 회전의 결과로 또한 회전하기 때문에, 제 1 샤프트(2)의 회전 백분율을 평가하기 위해 이 샤프트의 회전 각도를 측정하는 것이 어렵다는 점도 지적되어야 한다. 그럼에도 불구하고, 제 1 샤프트(2)의 회전 백분율의 간접적인 측정은 아래에 설명되는 바와 같이 모터(38) 및 제 1 구동 바(14)의 축의 회전 각도에 기초하여 취해질 수 있다.
본 발명에 따른 다양한 곡률을 갖는 자동차 앞유리용 와이퍼 장치(1)의 시작 위치가 도 9a, 10a, 11a 및 12a에 도시되어 있다. 이 위치에서, 제 1 샤프트(2)는 제 1 구동 바(14) 및 제 1 및 제 2 샤프트(2, 6)의 0°의 회전에 상응하는 시작하는 제 1 위치에 있다.
제 2 샤프트(6)의 회전 및 자동차 앞유리의 와이퍼의 모터의 구동 샤프트의 회전에 기초하여 측정된 제 1 및 제 2 샤프트(2, 6)의 회전 백분율을 연결하는 표가 아래에 도시되어 있다.
Figure pat00001
상기 표에서 알 수 있는 바와 같이, 지연 장치(44)의 결과로서, 모터(38)가 제 1 구동 바(14)를 90° 회전시킬 때(도 9b, 도 10b, 11b 및 12b 참조), 제 1 샤프트는 시작하는 제 1 위치와 마지막 제 1 위치 사이에 포함된 회전 중 50%를 수행하였다. 이 90° 회전은 제 1 샤프트(2)의 45° 회전과 동등하다. 지연 장치(44)의 결과로서, 2차 샤프트(6)는 6°와 7° 사이의 회전만을 수행하도록 회전을 수행한다. 이 회전은 약 19.3%의 시작하는 제 2 위치와 마지막 제 2 위치 사이의 제 2 샤프트(6)의 회전 백분율과 동등하다.
한편, 제 1 샤프트(2)가 67°를 약간 넘는 각도에 대응하는, 시작하는 제 1 위치와 마지막 제 1 위치 사이에 포함된 회전의 75%를 수행하였을 때, 제 2 샤프트는 시작하는 제 2 위치와 마지막 제 2 위치 사이에 21° 회전을 수행하여, 이는 약 62.2%의 회전 백분율과 동등하다.
따라서, 제 2 샤프트(6)의 회전의 결과로서 얻어진 와이퍼 블레이드의 공격 각 α의 변형의 대부분은 와이퍼 블레이드 아암의 경로의 제 2 절반에서 달성되고, 여기서 보다 유익한 작동이 경로의 마지막 영역에서 곡면에서의 상당한 변화를 갖는 자동차 앞유리의 경우에서 얻어진다. 이 작동 원리는 모터(38)의 샤프트에 대한 제 2 샤프트(6)의 회전 비를 도시하는 도 13에 그래프로 도시되어 있는데, 이것은 가장 쉽게 측정될 수 있는 각도이고, 공격 각의 보상을 야기하는 제 2 샤프트(6)의 회전의 가장 중요한 부분이 제 1 샤프트(2)가 50% 회전된 후에 어떻게 발생하는가를 도시하고, 이에 의해 측면 말단부에서보다 더 큰 곡면을 갖는 자동차 앞유리의 기하학적 구조에 보다 잘 적응하게 된다.
마지막으로, 도 9c, 10c, 11c 및 12c에 도시된 바와 같이, 제 1 구동 바(14)가 180° 회전할 때, 제 1 및 제 2 샤프트(2, 6) 둘 모두는 각각의 제 1 및 제 2 최종 위치에 도달한다.
이 순간부터, 제 1 구동 바(14)가 360°회전을 완료하기 위해 계속 회전하면, 와이퍼 블레이드 아암의 시작 위치를 향하는 후방 이동이 시작될 것이다.
특히 바람직한 방식에 있어서, 본 발명에 따른 문제점을 해결하기 위한 최적의 길이 비는 제 2 구동 바(22)와 제 2 트랜스미션 바(24) 사이의 비율이 0.5 내지 0.7 사이에 포함될 때 얻어지며; 제 2 구동 바(22)와 제 2 피구동 바(26) 사이의 비가 1.1 내지 1.3 사이에 포함될 때; 그리고 제 2 구동 바(22)와 제 1 축(4)과 선회 축(28) 사이의 거리 사이의 비가 1.1 내지 1.3 사이에 포함될 때 얻어지며, 더욱 특히는 이 실시예에서 제 1 축(4)과 선회 축(28) 사이의 거리가 50mm이다는 것이 진술되어야 한다.
한편, 제 3 구동 바(32)와 제 3의 트랜스미션 바(34) 사이의 최적의 길이 비는 0.4 내지 0.6 사이에 포함되고; 제 2 구동 바(32)와 제 2 피구동 바(36) 사이의 최적의 길이 비는 0.7 내지 0.9 사이에 포함되고; 제 2 구동 바(22)와 선회 축(28)과 제 2 샤프트(8) 사이의 거리 사이의 최적의 길이 비는 0.6 내지 0.8 사이에 포함되고, 더욱 특별히, 이 실시예에서 선회 축(28)과 제 2 샤프트 사이의 거리는 50mm이다.

Claims (10)

  1. 다양한 곡률을 갖는 자동차 앞유리용 와이퍼 장치(1)로서,
    [a] 시작하는 제 2 위치와 마지막 제 2 위치 사이에서 제 2 축(8)을 중심으로 회전하는 제 2 샤프트(6);
    [b] 시작하는 제 1 위치와 마지막 제 1 위치 사이에서 상기 다양한 곡률을 갖는 자동차 앞유리용 와이퍼 장치(1)의 구동 수단(10)에 의해 제 1 축(4)을 중심으로 교번 방식으로 회전하되, 상기 제 1 축(4)은 상기 제 2 축(8)에 대하여 서로 제 1 예각(β)을 형성하도록 경사지게 상기 제 2 샤프트(6)에 장착되는 제 1 샤프트(2); 및
    [c] 상기 제 1 샤프트(2) 상에 고정적으로 장착되어져 상기 제 1 샤프트(2)를 통해 상기 자동차 앞유리에 대하여 교번 방식으로 이동되도록 하는 와이퍼 블레이드 아암을 포함하여 이루어지며,
    상기 제 1 샤프트(2)가 상기 시작하는 제 1 위치와 상기 마지막 제 1 위치 사이에서 회전의 50%를 수행할 때, 상기 제 2 샤프트(6)가 상기 시작하는 제 2 위치와 상기 마지막 제 2 위치 사이에서 회전의 0% 내지 30% 사이를 수행하도록 상기 제 2 샤프트(6)에서 회전을 야기하도록 상기 구동 수단(10)을 상기 제 2 샤프트(6)와 동력학적으로 연결하는 지연 장치(44)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다양한 곡률을 갖는 자동차 앞유리용 와이퍼 장치(1).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 샤프트(2)가 상기 시작하는 제 1 위치와 상기 마지막 제 1 위치 사이에서 회전의 50%를 수행할 때, 상기 제 2 샤프트(6)는 상기 시작하는 제 2 위치와 상기 마지막 제 2 위치 사이에서 회전의 5% 내지 23% 사이를 수행하는 것을 특징으로 하는 다양한 곡률을 갖는 자동차 앞유리용 와이퍼 장치(1).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 샤프트(2)가 상기 시작하는 제 1 위치와 상기 마지막 제 1 위치 사이에서 회전의 75%를 수행할 때, 상기 제 2 샤프트(6)는 상기 시작하는 제 2 위치와 상기 마지막 제 2 위치 사이에서 회전의 65%를 수행하는 것을 특징으로 하는 다양한 곡률을 갖는 자동차 앞유리용 와이퍼 장치(1).
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구동 수단(10)은 모터(38)와, 상기 모터(38)에 의해 구동되는 제 1 평면의 4-바 링크기구(12)를 포함하고,
    상기 제 1의 4-바 링크기구(12)는:
    [a] 제 1 구동 바(14);
    [b] 제 1 트랜스미션 바(16); 및
    [c] 상기 제 1 축(4)에 대해 선회하도록 장착되고, 상기 제 1 샤프트(2)를 교번 방식으로 구동하도록 상기 제 1 샤프트(2)에 연결되어지는 제 1 피구동 바(18)로 형성되어지고,
    상기 지연 장치(44)는 제 2 및 제 3의 평면의 4-바 링크기구(20, 30)를 포함하고,
    상기 제 2의 4-바 링크기구(20)는:
    [d] 상기 제 1 축(4)에 대해 선회하도록 장착되고, 상기 제 1 피구동 바(18)에 동력학적으로 연결되도록 장착되어 서로에 대해 제 2 각도(θ1)를 형성하여, 유니트(unit)로 이동할 수 있는 제 2 구동 바(22);
    [e] 제 2 트랜스미션 바(24); 및
    [f] 고정된 선회 축(28)에 대해 선회하도록 장착되는 제 2 피구동 바(26)로 형성되어지고,
    상기 제 3의 4-바 링크기구(30)는:
    [g] 상기 선회 축(28)에 대해 선회하도록 장착되고, 상기 제 2 피구동 바(26)에 동력학적으로 연결되고, 서로에 대해 제 3의 각도(θ2)를 형성하여 유니트(unit)로 이동할 수 있는 제 3 구동 바(32);
    [h] 제 3의 트랜스미션 바(34); 및
    [i] 상기 제 2 축(8)에 대해 선회하도록 장착되고, 상기 제 2 샤프트(6)를 교번 방식으로 구동하도록 상기 제 2 샤프트(6)에 연결되는 제 3의 피구동 바(36)로 형성되어지며,
    상기 자동차 앞유리의 와이퍼의 시작 위치에서, 상기 제 3 구동 바(32) 및 상기 제 3의 트랜스미션 바(34)는 서로에 대해 -5° 내지 +20° 사이로 구성된 제 4의 각도(θ3)를 형성하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 다양한 곡률을 갖는 자동차 앞유리용 와이퍼 장치(1).
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 자동차 앞유리의 와이퍼의 상기 시작 위치에서, 상기 제 3 구동 바(32) 및 상기 제 3의 트랜스미션 바(34)는 서로에 대해 -5° 내지 +10° 사이로 구성된 제 4의 각도(θ3)를 형성하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 다양한 곡률을 갖는 자동차 앞유리용 와이퍼 장치(1).
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 구동 바(22)와 상기 제 1 피구동 바(18) 사이의 상기 제 2 각도(θ1)는 35° 내지 55° 사이로 구성되고, 그리고 상기 제 3 구동 바(32)와 상기 제 2 피구동 바(26) 사이의 상기 제 3의 각도(θ2)는 55° 내지 75° 사이로 구성되는 것을 특징으로 하는 다양한 곡률을 갖는 자동차 앞유리용 와이퍼 장치(1).
  7. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1의 4-바 링크기구(12)는 크랭크-로커-유형 메카니즘이고, 상기 제 2 및 제 3의 4-바 링크기구(20, 30)는 이중 로커-유형 메카니즘인 것을 특징으로 하는 다양한 곡률을 갖는 자동차 앞유리용 와이퍼 장치(1).
  8. 제 4 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    [a] 상기 제 2 구동 바(22)와 상기 제 2 트랜스미션 바(24) 사이의 길이 비(length ratio)는 0.5 내지 0.7 사이로 구성되며,
    [b] 상기 제 2 구동 바(22)와 상기 제 2 피구동 바(26) 사이의 길이비는 1.1 내지 1.3 사이로 구성되며,
    [c] 상기 제 2 구동 바(22)와 상기 제 1 축(4)과 상기 선회 축(28) 사이의 길이비는 1.1 내지 1.3 사이로 구성되는 반면,
    [d] 상기 제 3 구동 바(32)와 상기 제 3의 트랜스미션 바(34)의 길이비는 0.4 내지 0.6 사이로 구성되며,
    [e] 상기 제 2 구동 바(32)와 상기 제 2 피구동 바(36) 사이의 길이비는 0.7 내지 0.9 사이로 구성되며,
    [f] 상기 제 2 구동 바(22)와 상기 선회 축(28)과 상기 제 2 축(8) 사이의 길이비는 0.6 내지 0.8 사이로 구성되는 것을 특징으로 하는 다양한 곡률을 갖는 자동차 앞유리용 와이퍼 장치(1).
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 축(4)과 상기 제 2 축(8)은 동일 평면상에 있는 것을 특징으로 하는 다양한 곡률을 갖는 자동차 앞유리용 와이퍼 장치(1).
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 축(4)은 상기 제 2 축(8)에 대해 기울어져 있어 서로에 대해 상기 제 1 예각(β)을 형성하고, 상기 제 1 예각(β)은 12° 내지 32° 사이로 구성되는 것을 특징으로 하는 다양한 곡률을 갖는 자동차 앞유리용 와이퍼 장치(1).
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