KR20220140864A - 윈도우 팬용 세척 장치 - Google Patents

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KR20220140864A
KR20220140864A KR1020227033557A KR20227033557A KR20220140864A KR 20220140864 A KR20220140864 A KR 20220140864A KR 1020227033557 A KR1020227033557 A KR 1020227033557A KR 20227033557 A KR20227033557 A KR 20227033557A KR 20220140864 A KR20220140864 A KR 20220140864A
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토마스 라이터
게오르크 피터레
크리스티안 야클
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제트카베 그룹 게엠베하
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Abstract

본 발명은 특히 차량의 윈도우 팬(10)을 위한 세척 장치(20)에 관한 것이며, 상기 세척 장치는 광학적으로 투명한 윈도우 팬(10); 윈도우 팬(10)의 외면(11) 상에 적층되어 있는, 소수성 및 먼지 반발성이면서 광학적으로 투명한 코팅층(25); 윈도우 팬(10)과 결합된 적어도 하나의 진동 부재(21)로서, 컨트롤러(40)에 의해 활성화될 수 있는 상기 적어도 하나의 진동 부재(21); 및 윈도우 팬(10)의 내면(12) 상에 배치되어 있는 광학적으로 투명한 김서림 방지 장치(30);를 포함한다. 또한, 본 발명은 적어도 하나의 세척 장치(20)를 포함하는 차량에 관한 것이다.

Description

윈도우 팬용 세척 장치
본 발명은 특히 차량의 윈도우 팬(window pane)을 위한 세척 장치에 관한 것이다.
종래 기술로부터는, 헤드램프를 위해, 특히 차량 헤드램프를 위해, 이미 상이한 세척 장치들이 수많은 실시형태로 공지되어 있다. 예컨대 이미 오래전부터, 세정액(cleaning liquid)이 고압에 의해 외부에서부터 헤드램프의 하나 또는 복수의 커버 디스크 상으로 분사되는 것인 헤드램프 세척 시스템들이 공지되었다. 특히 자동차의 헤드램프들의 경우, 상기 방식으로 커버 디스크의 오염물들이 신뢰성 있게 제거될 수 있다. 상기 헤드램프 세척 시스템들에서 단점은, 상기 헤드램프 세척 시스템들이 결함에 민감하고 유지보수비가 많이 드는 수많은 부품 및 컴포넌트로 구성된다는 점에 있다. 그러므로 대개 높은 세척액 소모량을 갖는 상기 고압 세척 시스템들의 경우, 수 리터의 세척액을 포함한 저장 탱크들이 요구된다. 세척액으로서는 통상 여름에는 상응하는 곤충 제거제(insect solver) 또는 겨울에서는 적합한 부동액(frost protection)과 같은 상응하는 첨가제들을 함유한 물이 사용된다. 이 경우, 상기 고압 시스템의 노즐들은 최대 50bar의 압력으로 가동 노즐들에서부터 바깥쪽에서 헤드램프들의 커버 디스크들 상으로 물을 분사한다. 부적합한 첨가제들을 사용할 경우, 커버 디스크들은 예정보다 이른 시점에 탁해질 수 있으며, 이는 상기 사전 공지된 세척 시스템들의 또 다른 단점이다. 상기 유형의 헤드램프 세척 시스템을 장착하고 있는 차량들의 경우, 입법 기관에서 상기 헤드램프 세척 시스템의 기능성을 점검한다. 그에 따라, 자신의 헤드램프 세척 시스템의 높은 물 소모량으로 인해 불쾌감을 느끼고 그로 인해 상기 헤드램프 세척 시스템이 비활성화되게 하는 차량 소유자는 과감히 자신의 차량의 운전 허가를 취소하기도 한다.
그 외에, 헤드램프를 위한 상기 헤드램프 세척 시스템들은 보행자 보호의 관점에서도 문제점이 있는데, 그 이유는, 대개 전방 범퍼의 영역에 통합되고 이동 가능하게 장착되는 고압 세척 노즐들로 인해, 보행자와 차량의 충돌 시 상해 위험이 증가하기 때문이다.
오래전에 공지되어 주행 동안 헤드램프들의 커버 디스크들의 외면을 기계적으로 세척하는 브러시 또는 와이퍼 세척 시스템들은, 고압 펌프를 포함하는 전술한 헤드램프 세척 시스템들보다 기계적인 측면에서 다시 수 배만큼 더 복잡하고 유지보수비 역시도 더 많이 소요된다. 또한, 헤드램프들의 커버 디스크들을 위한 기계적으로 작동하는 세척 시스템들의 경우, 정해진 작동 시간 이후 와이퍼 및/또는 브러시의 마모도 바람직하지 못하다.
오늘날의 자동차들의 경우, 실제의 헤드램프들에 추가로, 대개 광학 센서들, 카메라들 및 투시형 디스플레이들(see-through display)과 같은 수많은 광학 기기들(optical instrument) 역시도 장착되어 있다. 이런 광학 기기들은 통상적으로 커버 디스크들을 통해 기상 영향들 내지 오물들로부터 보호된다. 예컨대 광학 센서들은 헤드램프 시스템들 내에, 그리고/또는 테일 램프 시스템들 내에 통합될 수 있거나, 또는 자동차의 앞유리(windshield), 후면 유리(rear window) 또는 측면 유리들(side window)의 안쪽에 배치될 수 있다.
그러나 시야(FOV: field of view)에서, 다시 말해, 광학 기기, 태양 센서의 이미지 각도 내 영역에서, 카메라 또는 카메라 픽업 센서의 이미지 영역에서 오염물, 응축 물방울, 및/또는 동결이 발생하지 않도록 하기 위해, 종래 기술에서 전술한 종래의 헤드램프 세척 시스템들은 적합하지 않다. 광학 센서들 및 카메라들은, 상기 커버 디스크들의 세척 내지 해빙 또는 성에 제거(defrosting)와 관련하여 방해받지 않은 시야에 대해 분명히 더 높은 요건을 갖는데, 그 이유는 그렇지 않을 경우 상기 센서들 및 카메라들의 신뢰성 있는 기능성이 보증될 수 없기 때문이다.
그러므로 본 발명은, 차량의 커버 디스크들을 위한 세척 시스템에 대해 종래 기술에서부터 사전 공지된 단점들을 극복하며, 그리고 이를 위해 최대한 적은 컴포넌트들 및 어셈블리들로 최대한 비용 효과적이면서 조밀하게 구성되어, 최대한 마모 및 유지보수 없이 특히 차량 내에 장착되어 있는 민감한 광학 기기들 및 광학 센서들을 위한 방해받지 않은 시야를 보장하는 세척 장치를 명시하는 것을 그 목적으로 한다. 또한, 본 발명의 과제는, 작동 중에 최대한 세척액 또는 다른 소모 수단들을 사용하지 않으면서도 무난하게 작동되는 세척 장치를 명시하는 것에 있다.
상기 과제는, 청구항 제1항의 전제부에 따른 세척 장치에 있어서, 청구항 제1항의 특징부의 특징들에 의해 해결된다.
종속 청구항들은 본 발명의 또 다른 바람직한 구성들에 관계된다.
일반적으로, 하기에서, 예컨대 "수평으로", "수직으로", "수평 방향으로", "수직 방향으로", "상부에", "하부에", "전방에", "그 아래에", "그 위에", "안쪽에", "바깥쪽에" 등과 같은 장소 또는 방향과 관련한 용어들의 할당은 오직 간소화를 위해서만 선택된 것이며, 그리고 상기 용어들은 도면들에서의 설명에 관련될 수도 있지만, 그러나 필연적으로 본 발명에 따른 세척 장치, 이 세척 장치의 구성요소들, 또는 세척 장치를 구비한 차량 내지 자동차의 실제 사용 위치 또는 위치에 관련되지는 않는다.
본 발명에 따라서, 특히 차량의 윈도우 팬을 위한 세척장치는,
- 광학적으로 투명한 윈도우 팬;
- 윈도우 팬의 외면 상에 적층되어 있는, 소수성 및 먼지 반발성이면서 광학적으로 투명한 코팅층;
- 윈도우 팬과 결합된 적어도 하나의 진동 부재로서, 컨트롤러에 의해 활성화될 수 있는 상기 적어도 하나의 진동 부재; 및
- 윈도우 팬의 내면 상에 배치되어 있는 광학적으로 투명한 김서림 방지 장치(anti-fogging device);를 포함한다.
바람직하게는 윈도우 팬의 세척을 위한 본 발명에 따른 세척 장치의 경우, 하기 컴포넌트들은 효율적으로 상호작용한다.
(i) 광학적으로 투명한 윈도우 팬으로서, 자신의 외면 상에 소수성 및 먼지 반발성이면서 광학적으로 투명한 코팅층을 포함하며, 그리고 오염 입자들 또는 구정물의 형태인 오물들이 최소화된 접착성을 기반으로 윈도우 팬의 코팅된 외면 상에 달라붙는 것이 아니라, 오염 입자들이 윈도우 팬으로부터 방울져 흘러내리는 점을 보장하는 상기 윈도우 팬;
(ii) 윈도우 팬과 결합되어 컨트롤러에 의해 활성화될 수 있는 적어도 하나의 진동 부재로서, 오물들이 윈도우 팬의 외면 상에 침전되기 시작할 때면, 또는 진동이 필요할 때면 항상 윈도우 팬은 진동되고 그에 따라 오염물들은 윈도우 팬으로부터 흔들려 떼어내어질 수 있는 점을 보장하는 상기 적어도 하나의 진동 부재; 및
(iii) 광학적으로 투명한 김서림 방지 장치로서, 윈도우 팬의 내면 상에 배치되며, 그리고 윈도우 팬의 내면에서도 역시 응축수 침전이 발생하지 않은 상태로 유지되는 점을 보장하는 상기 김서리 방지 장치.
바람직하게는, 윈도우 팬을 위해 본 발명에 따른 세척 장치의 사용을 통해, 상기 유형으로 장착되는 윈도우 팬은 특히 차량의 광학 센서들 또는 카메라들을 위한 커버로서의 매우 높은 요건을 충족시킬 수 있다.
본 발명에 따른 세척 장치를 장착한 윈도우 팬에 의해서는, 광학 기기, 예컨대 태양 센서; 카메라 또는 카메라 픽업 센서의 이미지 영역;의 시야에 오염물, 응축 물방울, 및/또는 동결이 발생하지 않게 된다. 그에 따라, 세척 내지 해빙 또는 성에 제거와 관련하여 방해받지 않은 시야에 대한 상대적으로 더 높은 요건을 갖는 광학 센서들 및 카메라들의 신뢰성 있는 기능성은 대응하는 세척 장치와 함께 윈도우 팬의 사용을 통해 보장될 수 있다.
각각의 실시예에 따라서, 본 발명에 따른 세척 장치의 경우, 적어도 하나의 진동 부재는 윈도우 팬 상에 직접 안착되는 방식으로 고정될 수 있거나, 또는 진동 부재는 예컨대 평형추와 같은 추가 부재 상에 배치될 수 있으며, 그 아래 위치하는 평형추는 윈도우 팬 상에 고정된다. 이런 경우에서도, 진동 부재는 윈도우 팬 상에 고정되기는 하지만, 그러나 예컨대 윈도우 팬과 진동 부재 사이의 평형추와 같은 또 다른 위치에 의해서도 고정된다.
또한, 윈도우 팬은 적어도 하나의 진동 부재와 결합되는 캐리어 진동판(carrier diaphragm) 또는 상응하는 베젤(bezel) 내에 고정될 수 있다. 상기 유형으로 윈도우 팬의 캐리어 진동판 또는 베젤은 진동될 수 있으며, 그리고 적어도 하나의 진동 부재의 진동은 윈도우 팬 상으로 직접 전달된다. 커버 디스크 상에서 진동 부재의 고정은, 요동 내지 진동이 커버 디스크 내에 국소적으로 유입되고 그에 따라 커버 디스크의 세척이 매우 효율적이라는 장점을 제공한다.
이 경우, 적어도 하나의 진동 부재는 예컨대 초음파 진동기를 포함할 수 있으며, 이런 초음파 진동기는 16kHz부터의 초음파 범위의 주파수로 윈도우 팬을 직접적으로, 또는 -윈도우 팬의 캐리어 진동판 또는 베젤이 진동 부재와 결합된 경우에는- 간접적인 방식으로 진동시키고 이렇게 윈도우 팬으로부터 예컨대 오염 입자, 물방울 또는 얼음 코팅의 형태인 오염물들을 흔들어 털어버리는 점을 보장한다.
소수성 및 먼지 반발성 코팅층으로서는 예컨대 연꽃잎 효과(Lotus effect)를 사용하는 이른바 나노 코팅층이 사용될 수 있다. 이 경우, 오물 및 표면의 접착력은 매우 낮아지게 된다. 이 경우, 습기 및 오염 입자들은 방울져 흘러내리는 물에 포함되고 오물도 소수성 코팅층으로부터 간단히 방울져 흘러 내린다.
마찬가지로, UV 방사선을 통해 경화되며, 그리고 예컨대 광학적으로 투명한 폴리카보네이트(PC) 또는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)로 이루어진 윈도우 팬들을 위해 UV 방사선을 통한 마모, 화학 손상, 재료 손실 내지 황변(yellowing)에 대한, 그리고 오물들에 대한 보호를 제공하는 내긁힘성 및 내후성 코팅 재료들은 소수성 및 먼지 반발성 코팅층으로서 윈도우 팬의 외면 상에 적층될 수 있다. 특히 커버 디스크들을 위한 내후성 쉘터(shelter)로서 이용되는 상기 코팅층들은 실리콘 하드코트(silicon hardcoat)로서 지칭된다. 예컨대 차량 헤드램프들의 커버 디스크들을 내후성 및 먼지 반발성으로 코팅하기 위해 적합한 상기 코팅 재료는 Momentive Performance Materials Inc.(www.momentive.com) 사에 의해 SilFORT* UVHC5000이란 제품명으로 판매되고 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 세척 장치의 경우, 적어도 하나의 진동 부재는 윈도우 팬 상에 고정될 수 있다.
이런 실시예는, 윈도우 팬 상에 직접 안착되는 방식으로 상기 윈도우 팬 상에 고정되어 있는 하나 또는 복수의 진동 부재에 의해, 매우 효율적으로, 그리고 최대한 손실 없이 진동이 윈도우 팬 상으로 전달될 수 있다는 장점을 제공한다. 마찬가지로, 본 발명의 범주에서, 적어도 하나의 평형추가 윈도우 팬 상에 고정되고 적어도 하나의 진동 부재는 평형추와 결합되어 있는 점도 생각해볼 수 있다. 평형추와 결합되어 있는 진동 부재의 요동은 진동 부재로부터 평형추 상으로, 그리고 이 평형추에 의해 강화되어 윈도우 팬 상으로 직접 전달된다. 진동 부재의 진동 작용은 진동 부재와 결합된 평형추의 공진(resonance)으로서 강화되고 그에 따라 윈도우 팬의 세척 작용도 추가로 개선된다.
마찬가지로, 본 발명의 범주에서, 세척 장치의 경우 적어도 하나의 진동 부재는 윈도우 팬 내에 통합될 수 있다.
이런 실시예에서, 적어도 하나의 진동 부재는 손상 또는 기상 영향으로부터 매우 효과적으로 보호되는 방식으로 윈도우 팬 내에 통합된다. 컨트롤러에 의해 활성화되는 진동 부재의 진동은 바람직하게는 직접적으로 곧바로 의도되는 세척을 위해 윈도우 팬 내로 유도된다. 따라서, 진동 손실은 신뢰성 있게 방지된다. 예컨대 광학적으로 투명한 폴리카보네이트(PC) 또는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)로 이루어진 윈도우 팬들의 경우, 하나 또는 복수의 진동 부재는 예컨대 삽입 성형(Insert molding) 또는 사출 성형(Injection molding)을 이용한 제조 공정 동안 사출 성형 공정 시 진동 부재를 삽입하는 것을 통해 윈도우 팬 내에 통합될 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적에 적합한 실시예에서, 세척 장치의 경우, 적어도 하나의 진동 부재는, 윈도우 팬이 그 상에 고정되어 있는 곳인 캐리어 진동판과 결합될 수 있다. 캐리어 진동판은 윈도우 팬을 위한 베젤을 의미한다. 이 경우, 하나 또는 복수의 진동 부재는 캐리어 진동판과 결합되거나, 또는 캐리어 진동판 내에 직접적으로 통합될 수 있다. 상기 캐리어 진동판 및/또는 베젤은, 윈도우 팬이 자신의 테두리들에서 캐리어 진동판에 의해 보호되고 진동이 윈도우 팬 내로 균일하게 유도된다는 장점을 제공한다. 따라서, 윈도우 팬은 세척 작동 모드 동안에도, 다시 말해 적어도 하나의 진동 부재를 통한 진동의 유도 동안에도, 기계적 하중으로부터 최대한 충분하게 보호된다.
적어도 하나의 진동 부재가 윈도우 팬의 캐리어 진동판 내에 통합되어 있다면, 본 발명에 따른 세척 장치는 매우 조밀하게 형성될 수 있다.
바람직하게는, 윈도우 팬은 캐리어 진동판과 일체형으로 연결될 수 있으며, 그리고 필요할 때 캐리어 진동판과 함께, 또는 최소한 베젤과 함께 교체 또는 교환될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 변형예에서, 세척 장치의 경우, 적어도 하나의 진동 부재는 윈도우 팬과, 그리고/또는 캐리어 진동판과 접합(joining)을 통해 영구적으로 연결될 수 있다.
"접합"이란 용어에 대해서는 DIN 8593-1에 준하여 상이한 접합 방법들이 요약되어 있다. 접합 시, 기하학적으로 정해진 형상을 갖는 2개 또는 그 이상의 중실 몸체(solid body), 즉 접합 부재들은 영구적으로 상호 간에 연결되거나 접합된다. 다수의 접합 방법에서, 추가로 "무형의(formless)" 첨가제, 다시 말해 자신의 형태가 정의되어 있지 않은 물질이 사용된다. 예컨대 접착제가 상기 첨가제를 의미한다.
구체적으로, 적어도 하나의 진동 부재는 윈도우 팬과, 그리고/또는 캐리어 진동판과 예시로서 하기 접합 방법들을 통해 영구적으로 연결될 수 있다.
- 접착제를 이용한 접착을 통해;
- 직접적으로 윈도우 팬을 통과하는, 그리고/또는 캐리어 진동판과의 나사들을 이용한 나사 결합, 또는 윈도우 팬 및/또는 캐리어 진동판 상에서 나사 홀더(screw holder)의 형태인 나사 결합을 통해;
- 윈도우 팬과, 그리고/또는 캐리어 진동판과 진동 부재의 베이어닛 결합을 통해. 베이어닛 결합이란 용어와 관련하여 통상의 기술자는 조립 내지 교정(straightening)을 밀어넣기 및 돌리기로 이루어진 적합한 조합 및 시퀀스로서 해석한다. 교정은 대개 선형(병진) 이동과 그에 뒤이은 회전 이동을 통해 수행된다. 베이어닛 결합은 형상 결합을 통해 유지되며, 개방은 정적 마찰 및/또는 스프링 힘을 극복하는 것을 통해, 그리고/또는 래칭 단차부(latching step) 또는 잠금장치를 우회하거나 개방하는 것을 통해 수행될 수 있다.
- 확장 연결(expansion connection)을 통해. 탄성 확장(elastic expansion) 시, 접합 부재는 우선 탄성 변형된다. 삽입되거나 밀어 넣어진 후에는 탄성 반발(elastic rebound)이 수행된다. 이에 대한 예는, 윈도우 팬과, 그리고/또는 캐리어 진동판과 적어도 하나의 진동 부재의 고정을 위해 사용될 수 있는 클립 연결부, 스냅 연결부, 확장 링(expansion ring), 판 스프링 및 스냅 링이다.
목적에 매우 적합하게는, 본 발명에 따른 세척 장치의 경우, 광학적으로 투명한 김서림 방지 장치는, 윈도우 팬의 내면 상에 적층되는 김서림 방지 코팅층일 수 있다.
이런 실시예는, 윈도우 팬이 자신의 외면 상에서 외부 오염물 및 기상 영향으로부터 보호될 수 있을 뿐만 아니라, 그에 추가로 자신의 내면 상에서도 보호될 수 있다는 장점을 제공한다. 내면은, 외면에 대향하여 위치하는 윈도우 팬의 면으로서, 예컨대 헤드램프의 경우, 특히 차량 헤드램프의 경우 장착 위치에서 헤드램프의 하우징을 향해 배향되어 있는 상기 면을 의미한다. 습하거나 저온인 날씨일 때 디스크 내면 상에서 의도되지 않는 응축수 형성을 방지하기 위해, 본 발명의 상기 실시형태에서 윈도우 팬의 내면은 김서림 방지 코팅층을 구비한다.
"김서림 방지(Anti-fog)"로서 지칭되는 상기 코팅층들은 예컨대 투명한 폴리카보네이트(PC) 또는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)로 이루어진 커버 디스크들을 위해 MODIPER®H라는 명칭으로 제조업체 NOF Corporation(www.nof.co.jp) 사로부터 구입할 수 있다.
본 발명의 바람직한 대안에서, 세척 장치의 경우, 광학적으로 투명한 김서림 방지 장치는 가열 필름 및/또는 가열 와이어들을 구비한 가열 부재를 포함할 수 있으며, 가열 필름 및/또는 가열 와이어들은 윈도우 팬의 내면 상에 고정되거나, 또는 적어도 부분적으로 윈도우 팬 내에 통합된다.
디스크 내면 상에 배치되는 김서림 방지 코팅층에 대한 대안으로, 또는 그에 보충하여, 윈도우 팬의 내면 상에는, 윈도우 팬 내에 통합되어 있는 가열 와이어들을 포함하는 가열 필름 및/또는 가열 부재 역시도 제공될 수 있다. 상기 유형의 전기 부품들은, 목적에 적합하게는, 적어도 하나의 진동 부재를 활성화하기 위해 이용되는 동일한 컨트롤러에 의해 제어되고 활성화될 수 있다. 이렇게, 필요에 따라, 윈도우 팬의 디스크 내면 상에서 응축수 형성은 빠르게 방지되며, 그리고 디스크 내면 상의 김도 빠르게 건조될 수 있다.
본 발명의 일 개선예에서, 세척 장치의 경우, 윈도우 팬의 외면 상에, 그리고/또는 그 내면 상에 반사 방지 코팅층(anti-reflex coating)이 적층될 수 있다.
반사 방지 코팅으로서도 지칭되는 반사 방지 코팅층은, 투과 손실이 강하게 감소된다는 장점을 제공한다. 그에 추가로, 파장 특유의 상응하는 반사 방지 코팅층을 포함하는 카메라 기반 적용의 경우에도, 광 모듈들을 통한 자기 눈부심(self-glare)은 최대한 방지될 수 있다. 그렇게 하여, 카메라 센서들의 효율성은 증가된다.
라이다(Light Detection and Ranging: 빛 탐지 및 범위 측정), FIR(far infrared; 원적외선, 15㎛ 내지 1㎜의 장파 IR 방사선), SWIR(단파 적외선, 1.4㎛ 내지 3㎛의 단파장) 또는 NIR(near infrared; 근적외선, 780㎚ 내지 1400㎚의 파장)과 같은 센서 기술들을 사용할 경우, 윈도우 팬의 반사 방지 코팅층은 바람직하게는 소음 감소에 기여할 수 있으며, 그럼으로써 마찬가지로 상응하는 센서들의 효율성은 증가되게 된다.
매우 효율적인 경우에 따르면, 윈도우 팬의 내면뿐만 아니라 그 외면도 반사 방지 코팅층을 구비한다.
매우 바람직하게는, 본 발명에 따른 세척 장치의 경우, 적어도 하나의 진동 부재는 초음파 진동을 생성하는 압전 소자(piezo element)일 수 있다.
16kHz 내지 200kHz의 주파수에서 초음파 생성을 위해 이용되는 압전 진동기, 다시 말해 공진 작동식 압전 액추에이터는 매우 조밀한 구조의 장점을 제공하며, 이는 특히 최대한 작게 구성되는 진동 부재들에서, 또는 헤드램프들 내지 차량 헤드램프들의 커버 디스크 상에 최대한 평범하게 고정되는 조밀한 진동 유닛들에서 사용할 때 매우 중요하다. 상기 압전 액추에이터들 내지 압전 진동기들의 작은 구조 크기를 기반으로, 이들 액추에이터 내지 진동기는 커버 디스크 내에 직접적으로 통합되도록 제공되며, 그럼으로써 세척 장치의 효율성은 -앞서 이미 설명한 것처럼- 추가로 증가될 수 있게 된다.
본 발명에 따른 세척 장치는, 서로 이격되어 있는 2개 이상의 진동 부재가 윈도우 팬과 결합되어 있을 때 윈도우 팬을 매우 효과적으로 세척할 수 있되, 2개 이상의 진동 부재는 각각 하나의 컨트롤러에 의해 활성화될 수 있다.
세척 임무들(cleaning task)과 관련하여 각각의 지역적인 여건들 및 요건들에 따라서, 복수의 진동 부재는 윈도우 팬의 표면에 걸쳐 분포되어 배치될 수 있거나, 또는 서로 이격된 섹션들 상에서 윈도우 팬과 결합될 수 있다. 이를 위해, 목적에 적합한 방식으로, 진동 부재들의 위치들은, 윈도우 팬의 아래에 위치하는 센서 또는 카메라의 광학적 광로 내에 직접적으로 배치되지 않고 그에 따라 센서 또는 카메라를 방해하지 않는 윈도우 팬 상에서 또는 윈도우 팬을 따라서 선택된다.
매우 바람직하게는, 본 발명에 따른 세척 장치의 경우, 컨트롤러는 카메라와, 그리고/또는 센서, 바람직하게는 광학 센서와 상호작용할 수 있다.
윈도우 팬의 오물을 검출하는 카메라 및/또는 적합한 센서와 세척 장치 및/또는 이 세척 장치의 컨트롤러의 신호에 따른 결합은, 세척 장치가 필요에 따라 자동으로 활성화된다는 장점을 제공한다. 예컨대 자동차의 경우에 카메라에 의해 실제 기상 조건들이 예컨대 비 또는 눈이 오는 동안 윈도우 팬의 세척을 필요로 하게 하는지 그 여부가 식별될 수 있다.
각각의 사용 지역 및 기상에 따라서, 목적에 적합하게는, 본 발명에 따른 세척 장치의 경우, 컨트롤러에서부터 적어도 하나의 진동 부재의 활성화는, 주기적으로 반복되는 활성화, 수동 활성화, 센서 신호를 이용한 활성화, 카메라 신호를 이용한 활성화를 포함하는 군(group)에서 선택되는 활성화 계획(activation scheme)에 따라서 수행될 수 있다.
예시로서, 하기 변형예들은 각각 컨트롤러에서부터 적어도 하나의 진동 부재의 활성화를 위해 생각해볼 수 있다.
- 주기적으로 반복되는 활성화: 정의된 시간 간격으로, 적어도 하나의 진동 부재는 존재하는 조건들(습기, 오물 등)과 무관하게 활성화된다.
- 수동 활성화에 의해: 예컨대 차량의 경우, 세척 장치의 적어도 하나의 진동 부재의 활성화는 "와이퍼"의 앞유리 세척의 활성화와 조합되어 수행된다. 이를 위해, 컨트롤러는 앞유리 세척의 신호를 수신받으며, 그에 뒤이어 세척 장치의 진동 부재가 활성화된다.
- 차량의 앞유리 상에, 또는 그의 커버 디스크 상에 있는 레인 센서에 의해 진동 부재가 활성화된다.
- 헤드램프 내의 카메라에 의해 윈도우 팬의 오물이 검출된다.
또한, 본 발명의 범주에서, 세척 장치의 적어도 하나의 진동 부재는 컨트롤러에서부터 상이한 주파수들 및/또는 진폭들 및/또는 시간 간격들 및/또는 시간 기간들에서 활성화되고 작동될 수 있다. 그에 따라, 세척 장치에 의해, 결과적으로 최대한 각각의 개별 세척 임무에 매칭되는 방식으로 세척 장치를 구비한 윈도우 팬을 최대한 효율적으로 세척할 수 있도록 하기 위해, 상이한 세척 프로그램들이 설정될 수 있다. 예컨대 목적에 적합하게는, 윈도우 팬의 세척은, 우천 시 세척 동안보다 건조한 날씨일 때 예시로서 적어도 하나의 진동 부재의 요동의 상대적으로 더 높은 주파수 및 진폭으로 진행될 수 있다. 비가 내리는 축축하고 습한 날씨일 때에는, 예컨대 빗방울 및 습기를 흔들어 떼어내기 위한 윈도우 팬의 세척은, 건조한 날씨일 때 적합한 것보다 하나 또는 복수의 진동 부재의 요동의 비교적 더 낮은 주파수 및 더 작은 진폭으로 진행되는 것만으로도 충분할 수 있다.
매우 바람직하게는, 본 발명에 따른 세척 장치의 경우, 적어도 하나의 진동 부재와 결합된 윈도우 팬은 교환될 수 있다.
윈도우 팬은 예컨대 교환 가능한 모듈로서 캐리어 진동판 또는 베젤 내에 고정될 수 있으며, 그리고 필요한 경우 간단하게 교체될 수 있다. 마찬가지로, 대안의 실시예에서, 목적에 적합하게는, 윈도우 팬은 캐리어 진동판 또는 베젤과 함께 하나의 모듈을 형성할 수 있으며, 그리고 간단하면서도 비용 효과적으로 교환될 수 있다. 이는, 예컨대 차량 내에 내장되어 상응하는 윈도우 팬을 통해 바깥쪽에서부터 기상 영향으로부터 보호되는 광학 센서들 또는 카메라와 같은 전자 부품들이 윈도우 팬을 탈거하는 것을 통해 간단히 바깥쪽에서 접근될 수 있다는 장점도 제공한다. 따라서, 윈도우 팬 단독으로, 또는 탈거 가능한 캐리어 진동판 또는 베젤과 함께 그 아래 위치하는 광학 부품들을 위한 교정 및 유지보수 커버로서도 이용된다.
신속하면서도 확실한 교환을 보장하기 위해, 윈도우 팬은, 또는 윈도우 팬이 캐리어 진동판의 적어도 하나의 섹션과 함께 예컨대 급속 교환 잠금장치(quick-change lock) 또는 베이어닛 조인트에 의해 개방되고 다시 폐쇄될 수 있다. 이 경우, 윈도우 팬이 예컨대 차량 헤드램프 내의 광학 부품들을 위한 커버로서 통합되어 있는 점에 한해, 상응하는 실링들은 윈도우 팬과 자신의 베젤 및/또는 에워싸는 하우징 사이에서 열적으로 작용하는 밀폐를 보장한다.
본 발명의 일 개선예에서, 세척 장치의 경우, 윈도우 팬은 차량의 커버 디스크의 안쪽에 배치될 수 있으며, 커버 디스크는 앞유리, 측면 유리, 후면 유리, 헤드램프 커버 디스크, 광학 렌즈로 구성되는 군에서 선택된다.
본원 세척 장치를 구비한 윈도우 팬은 그 자체로 볼 때 최대한 균질한 특성들을 보유하며, 그리고 상대적으로 더 큰 커버 디스크의 안쪽에서 하나의 모듈을 형성할 수 있다. 예컨대 상기 윈도우 팬은 차량의 앞유리, 측면 유리 또는 후면 유리의 안쪽에 배치될 수 있거나, 또는 상기 유리 내에 통합될 수 있다. 특히 윈도우 팬의 베젤로서 캐리어 진동판을 사용할 경우, 상기 윈도우 팬은, 에워싸는 커버 디스크 내에 매우 평범하게 통합될 수 있다. 이를 위해, 예컨대 윈도우 팬은 각각의 커버 디스크의 테두리, 예컨대 앞유리의 테두리 상의 착색 스트립(tinted strip) 내에 배치될 수 있다.
마찬가지로, 본원 세척 장치를 구비한 윈도우 팬은 차량의 헤드램프 커버 디스크 내에, 또는 헤드램프의 광학 렌즈 내에 통합될 수 있다.
본 발명에 따른 세척 장치의 전술한 장점들은 동일한 방식으로 세척 장치를 구비한 헤드램프, 특히 차량 헤드램프에도 적용된다. 본원 출원에서는, 간소화를 위해, 각각 하나의 세척 장치에 대해서만 언급된다. 자명하게, 본 발명에는, 매우 민감한 광학 센서 또는 카메라를 덮기 위한 각각 하나의 윈도우 팬을 구비한 복수의 세척 장치를 포함하는 헤드램프 역시도 포함된다. 마찬가지로, 세척 장치의 용어에는, 하나 또는 복수의 진동 부재를 구비한 상이한 실시예들도 포함된다.
또한, 본 발명은 적어도 하나의 세척 장치를 포함하는 차량에도 관한 것이다.
본 발명의 전술한 장점들 및 바람직한 효과들은 동일한 방식으로 본 발명에 따른 세척 장치를 구비한 하나 또는 복수의 윈도우 팬을 장착하고 있는 상기 차량에도 적용된다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 세척 장치를 구비하여 차량 헤드램프 내에 배치되는 윈도우 팬의 세척을 위해, 외부 세척액을 위해 통상적으로 필요한 액체 탱크; 그리고 펌프들, 공급 호스들, 및 차량 헤드램프의 커버 디스크들 상으로 세척액을 분사하기 위한 세척 노즐들과 같은 장치들;과 함께 상기 외부 세척액의 사용은 생략될 수 있다.
본 발명의 또 다른 세부사항들, 특징들 및 장점들은 도면들에 개략적으로 도시된 본 발명의 실시예들의 하기 설명에서 분명하게 제시된다.
도 1은 본 발명에 따른 세척 장치를 장착하고 있는 윈도우 팬을 포함하는 차량 헤드램프를 전방에서부터 비스듬하게 보고 도시한 등각 투상도이다.
도 2는 대응하는 세척 장치와 함께 도 1에 도시된 윈도우 팬에서 잘라낸 부분을 측면에서부터 보고 도시한 부분 단면도이다.
도 3은 대응하는 세척 장치와 함께 도 2에 표시된 윈도우 팬의 부분(A)을 상부에서부터 비스듬하게 보고 상세하게 도시한 등각 투상도이다.
도 4는 캐리어 진동판 내에 고정된 윈도우 팬과 함께 세척 장치의 부분을 측면에서부터 보고 상세하게 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 세척 장치를 구비한 윈도우 팬을 포함하는 차량 헤드램프를 도시한 상면도이며, 그에 추가로 세척을 위한 복수의 진동 부재 역시도 커버 디스크 내에 통합되어 있다.
도 6은 하나의 진동 부재가 그 내에 통합되어 있는 곳인 진동 유닛을 포함하여 윈도우 팬 상에 고정된 세척 장치를 상부에서부터 비스듬하게 보고 도시한 등각 투상도이다.
도 7은 대응하는 제어 시스템과 함께 본 발명에 따른 세척 장치의 일 변형예를 측면에서부터 보고 도시한 부분 단면도이며, 진동 유닛은 윈도우 팬 내에 통합되어 있다.
도 8은 대응하는 제어 시스템과 함께 본 발명에 따른 세척 장치의 대안의 변형예를 측면에서부터 보고 도시한 부분 단면도이다.
이제 하기에서는 도면이 상세하게 기술된다.
도 1에는, 본 발명에 따른 세척 장치를 장착하고 있는 윈도우 팬(10)이 그 내에 통합되어 있는 곳인 커버 디스크(2)를 포함하는 차량 헤드램프(1)가 도시되어 있다. 여기에 도시된 차량 헤드램프(1)는 예컨대 투명한 폴리카보네이트(PC) 또는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)로 제조되는 커버 디스크(2)를 포함한다. 커버 디스크(2)는 외면(3)을 포함한다. 커버 디스크(2)의 외면(3)은 차량 헤드램프(1)의 장착 위치에서 환경 영향들에 노출된다. 커버 디스크(2)의 내면(4)은 장착 위치에서 하우징(6) 및 커버 디스크(2)에 의해 형성되는 차량 헤드램프(1)의 내부 챔버(5)를 향해 배향된다.
도 2에는, 대응하는 세척 장치(20)와 함께 도 1에 도시된 윈도우 팬(10)에서 잘라낸 부분이 도시되어 있다.
도 3에는, 대응하는 세척 장치(20)와 함께 도 2에 표시된 윈도우 팬(10)의 부분(A)이 상세하게 도시되어 있다. 도면에 대한 하기 설명은 두 도면인 도 2 및 도 3에도 동일한 방식으로 관계된다.
여기서는 예컨대 차량 헤드램프(1) 내에 통합되어 있는 윈도우 팬(10)을 위한 본 발명에 따른 세척 장치(20)는 광학적으로 투명한 윈도우 팬(10) 외에도 윈도우 팬(10)과 결합된 적어도 하나의 진동 부재(21)를 포함한다. 진동 부재(21)는 여기서는 목적에 적합하게는 윈도우 팬(10)의 베젤로서 이용되는 캐리어 진동판(15) 내에 내장되고 그 내에 통합된다.
윈도우 팬(10)은 여기서는 예컨대 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)로 제조되며, 그리고 외면(11) 및 내면(12)을 포함한다. 윈도우 팬(10)은 자신의 외면(11) 상에 소수성 및 먼지 반발성 코팅층(25)을 구비한다. 윈도우 팬(10)을 위한 내후성 쉘터로서 이용되고 방수성(소수성) 및 지방거부성(소유성)으로 구비되는 외면의 먼지 반발성 코팅층(25)으로서 여기서는 실리콘 하드코트 코팅층이 이용된다. 상기 실리콘 하드코트 코팅층의 코팅 두께는 예컨대 8㎛ 내지 12㎛이다.
윈도우 팬(10)의 내면(12) 상에는, 예컨대 김서림 방지 코팅층(31)의 형태로 김서림 방지 장치(30)가 부착된다. 윈도우 팬(10)은 예컨대 자신의 주연 상에 나사 나사산을 포함할 수 있으며, 그리고 캐리어 진동판(15) 내에 나사 조임 가능하게 고정될 수 있다. 여기에 도시된 실시예에서, 윈도우 팬(10)은 접착 필름(18)에 의해 캐리어 진동판(15) 상에, 또는 진동 부재(21) 상에 점착 고정되어 있다. 윈도우 팬(10)과 캐리어 진동판(15)의 베젤 사이에 개재되는 실링(16)은 윈도우 팬(10)을 통해 보호되는 차량 헤드램프의 내부 챔버 내로 습기의 의도되지 않는 침입을 방지한다. 그렇게 하여, 윈도우 팬(10)의 내면(12) 상에서 의도되지 않는 응축수 형성은 최대한 저지된다.
윈도우 팬(10)의 원주방향으로 외주를 따라 연장되는 방식으로 배치되는 진동 부재(21)는 여기서는 분명하게 도시되지 않은 컨트롤러에서부터 활성화될 수 있다. 진동 부재(21)는 예컨대 압전 소자(22)로서, 또는 압전 진동기(22)로서 형성된다. 압전 진동기(22)는, 16kHz 내지 200kHz의 주파수에서 초음파 생성을 위해 이용되는 공진 작동식 압전 액추에이터이다. 압전 진동기(22)는 여기서 상기 실시예의 경우 캐리어 진동판(15)의 환형 노치(annular notch) 내에 고정된다. 접착제(18) 또는 접착 필름(18)에 의해서는 진동 부재(21)가 윈도우 팬(10)의 내면(12) 상에 접착된다. 캐리어 진동판(15)의 안쪽에 진동 부재(21)를 통합하는 점은, 폐쇄되고 캡슐화된 구조의 장점을 제공한다. 진동 부재(21)는, 컨트롤러에서부터 활성화될 수 있도록 하기 위해, 오직 전기적으로만 상응하는 컨트롤러와 접촉되기만 하면 된다.
캐리어 진동판(15)은, 윈도우 팬(10); 및 캐리어 진동판(15) 내에 통합된 진동 부재(21);와 함께 교환 가능 모듈로서 형성되며, 그리고 필요한 경우 간단하면서도 비용 효과적으로 교환될 수 있다.
도 4에는, 캐리어 진동판(15) 내에 고정된 윈도우 판(10)과 함께 세척 장치(20)의 부분이 상세하게 측면도로 도시되어 있다. 여기에 도시된 배치구조는 실질적으로 도 2 및 도 3에 대한 전술한 설명에 상응한다.
윈도우 팬(10)은 여기서는 예컨대 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)로 제조되며, 그리고 외면(11) 및 내면(12)을 포함한다. 윈도우 팬(10)은 자신의 외면(11) 상에 실리콘 하드코트 코팅층의 형태인 소수성 및 먼지 반발성 코팅층(25)을 구비한다.
윈도우 팬(10)의 내면(12) 상에는, 여기서는 가열 와이어(33)들을 포함하는 가열 필름(34)의 형태인 김서림 방지 장치(30)가 부착되어 있다. 김서림 방지 장치(30)는 가열 부재(32)에 의해 조절되며, 가열 부재(32)는 중앙 컨트롤러(40)에서부터 상응하는 신호 라인(41)들에 의해 제어된다.
윈도우 팬(10)은 접착 필름(18)에 의해 캐리어 진동판(15) 상에, 또는 진동 부재(21) 상에 점착 고정된다. 윈도우 팬(10)과 캐리어 진동판(15)의 베젤 사이에 개재되는 실링(16)은 윈도우 팬(10)을 통해 보호되는 내부 챔버 내로 습기의 의도되지 않는 침입을 방지하되, 상기 내부 챔버 내에는 예컨대 포토 센서(42) 또는 카메라(43)가 위치된다. 그렇게 하여, 윈도우 팬(10)의 내면(12) 상에서 의도되지 않는 응축수 형성은 최대한 저지된다.
윈도우 팬(10)의 원주방향으로 외주를 따라 연장되는 방식으로 배치되는 진동 부재(21)는 컨트롤러(40)에서부터 활성화될 수 있다. 진동 부재(21)는 예컨대 압전 소자(22)로서, 또는 압전 진동기(22)로서 형성된다. 이를 위해, 컨트롤러(40)는 신호 라인(41)들에 의해 진동 부재(21)와 연결된다. 포토 센서(42) 또는 카메라(43)에 의해서는 윈도우 팬(10)의 외면 상에서 예컨대 오물 또는 빗방울의 형태인 오염물(29)들이 검출된다. 따라서, 진동 부재(21)의 활성화는, 카메라(43) 또는 포토 센서(42)의 신호의 수신 후에 컨트롤러(40)를 통해 수행된다. 센서(42)는 예컨대 중복적으로 진동 부재(21) 및/또는 카메라(43)의 작동 신뢰성의 점검을 위해서도 이용될 수 있다.
도 5에는, 본 발명에 따른 세척 장치(20)를 구비한 윈도우 팬(10)을 포함하는 차량 헤드램프(1)가 도시되어 있으며, 윈도우 팬(10)은 커버 디스크(2)의 안쪽에 배치되어 있다. 그에 추가로, 본 실시예에서는, 세척을 위한 복수의 진동 부재(21) 역시도 커버 디스크(2) 내에 통합되어 있다. 커버 디스크(2)는 여기서도 마찬가지로 자신의 외면(3) 상에 소수성이면서 먼지 반발성인 코팅층(25)을 구비한다. 커버 디스크(2)는 내면(4) 상에서는 김서림 방지 코팅층(31)을 포함한다. 개별 진동 부재(21)들은 신호 라인(41)들에 의해 분명하게 도시되지 않은 컨트롤러와 연결되어 있으며, 그리고 컨트롤러에서부터 함께 활성화될 수 있다. 따라서, 여기서는 바람직하게는, 윈도우 팬(10)은, 그 안쪽에, 또는 그 아래에 위치하는 민감한 광학 센서 또는 카메라의 작동 신뢰성을 보장하기 위해, 이를 위해 제공되는 세척 장치(20)에 의해 매우 철저하게 세척될 수 있을 뿐만이 아니다. 요컨대, 그에 추가로, 윈도우 판(10)을 에워싸면서 공지된 방식으로는 헤드램프의 반사경들 또는 렌지들과 같이 그 아래에 위치하는 조명 수단들 및 광학 구조 부재들을 보호하는, 차량 헤드램프(1)의 커버 디스크(2) 역시도 세척 장치(20)를 통해 세척될 수 있다. 목적에 적합하게는, 진동 부재(21)들은 윈도우 팬(10) 및 커버 디스크(2) 모두의 세척을 위해 중앙 컨트롤러에서부터 제어될 수 있다. 윈도우 팬(10)은 자신의 내면(12) 상에 가열 부재 및 가열 필름을 구비한 김서림 방지 장치를 포함한다. 이런 김서림 방지 장치는 마찬가지로 중앙 컨트롤러에서부터 조절되고 제어될 수 있다.
도 6에는, 하우징(24)의 안쪽에서 진동 부재(21)가 그 내에 통합되어 있는 곳인 진동 유닛(23)을 포함하여 윈도우 팬(10) 상에 고정된 세척 장치(20)가 도시되어 있다. 진동 유닛(23)은 접착층(18)에 의해 윈도우 팬(10)의 내면(12) 상에 접착된다. 압전 소자(12)의 형태인 진동 부재(21)는 여기서는 평형추와 연결되어 있다. 평형추뿐만 아니라 진동 부재(21) 역시도 하우징(24)의 안쪽에서 윈도우 팬(10)에 직접적으로 인접한다. 따라서, 진동 유닛(23)의 진동은 윈도우 팬(10) 내로 매우 효율적으로 직접적으로, 그리고 곧바로 유도된다. 따라서, 소수성 코팅층(25)을 구비한 윈도우 팬(10)의 외면(11) 상에 안착되는 오염물들은 필요할 때 압전 진동기(22)의 공진 요동에 의해 매우 효과적으로 흔들리면서 떼어내어질 수 있다.
마찬가지로, 차량 헤드램프(1)의 커버 디스크(2) 상에서도, 예컨대 도 5에 도시된 것처럼, 세척을 위한 상기 진동 유닛(23)들이 배치될 수 있다. 이런 경우에, 진동 유닛(23)은 접착층(18)에 의해 커버 디스크(2)의 내면(4) 상에 접착된다.
도 7에는, 대응하는 제어 시스템과 함께 본 발명에 따른 세척 장치(20)의 일 변형예가 도시되어 있으며, 진동 유닛(21)은 윈도우 팬(10) 내에 통합되어 있다. 진동 유닛(21)은 여기서는 윈도우 팬(10) 내의 함몰부 내에 매립된다. 그에 뒤이어, 공동부(cavity)는 진동 유닛(21)을 매립한 이후 유리처럼 투명하게 경화되는 접착제(18)로 채워졌다.
윈도우 팬(10)의 안쪽에는 차량 헤드램프(1)의 보호되는 내부 챔버(5)가 위치되며, 이런 내부 챔버 내에는 예컨대 포토 센서(42) 또는 카메라(43)가 위치된다.
윈도우 팬(10) 내에 통합된 진동 부재(21)는 컨트롤러(40)에서부터 활성화될 수 있다. 진동 부재(21)는 예컨대 압전 소자(22)로서, 또는 압전 진동기(22)로서 형성된다. 이를 위해, 컨트롤러(40)는 신호 라인(41)들에 의해 진동 부재(21)와 연결된다. 포토 센서(42) 또는 카메라(43)에 의해서는, 윈도우 팬(10)의 외면 상에서 예컨대 오물 또는 빗방울의 형태인 오염물(29)들이 검출된다. 따라서, 진동 부재(21)의 활성화는 카메라(43) 또는 포토 센서(42)의 신호의 수신 후에 컨트롤러(40)를 통해 수행된다. 센서(42)는 예컨대 중복적으로 진동 부재(21) 및/또는 카메라(43)의 작동 신뢰성의 점검을 위해서도 이용될 수 있다.
윈도우 팬(10)의 내면(12) 상에는, 여기서는 가열 와이어(33)들을 포함하는 가열 필름(34)의 형태인 김서림 방지 장치(30)가 부착되어 있다. 김서림 방지 장치(30)는 가열 부재(32)에 의해 조절되며, 가열 부재(32)는 마찬가지로 중앙 컨트롤러(40)에서부터 상응하는 신호 라인(41)들에 의해 제어된다.
도 8에는, 대응하는 제어 시스템과 함께, 본 발명에 따른 세척 장치(20)의 또 다른 대안의 변형예가 도시되어 있다.
이런 실시예에는, 자동차 헤드램프(1)의 부분이 상세하게 도시되어 있되, 윈도우 팬(10)은 외면(11)에 배치되는 소수성 및 먼지 반발성 코팅층(25)을 구비하고 있다. 윈도우 팬(10)의 내면(12) 상에는, 여기서는 진동 부재(21)를 포함하는 진동 유닛(23)이 접착층(18)에 의해 고정된다. 또한, 내면(12)은 예컨대 김서림 방지 코팅층의 형태인 김서림 방지 장치(30)에 의해 의도되지 않는 응축수 형성으로부터 보호된다. 컨트롤러(40)는 진동 부재(21)의 활성화를 위해 이용된다. 이를 위해, 컨트롤러(40)는 신호 라인(41)들에 의해 진동 부재(21)와, 또는 진동 부재(21)와 결합된 모션 센서(42)와 연결된다. 헤드램프(1)의 내부 챔버(5) 내에 배치되어 마찬가지로 신호 라인(41)에 의해 컨트롤러(40)와 연결되어 있는 카메라(43)에 의해서는, 윈도우 팬(10) 상에서 예컨대 오물 또는 빗방울의 형태인 오염물(29)들이 검출된다. 따라서, 진동 부재(21)의 활성화는 카메라(43)의 신호의 수신 후에 컨트롤러(40)를 통해 수행된다. 여기서 모션 센서(42)는 진동 부재(21)의 작동 신뢰성의 점검을 위해 이용된다.
카메라(43)에 대한 대안으로, 또는 그에 보충하여, 하나 또는 복수의 센서(42), 예컨대 광학 센서 또는 습도 센서 역시도 적어도 하나의 진동 부재(21)의 활성화를 위해 이용될 수 있다. 상기 유형의 센서(42)들, 예컨대 레인 센서들은 윈도우 팬(10) 상에, 또는 여기에는 도시되지 않은 커버 디스크 상에 고정될 수 있거나, 또는 그 내에 통합된다. 차량 헤드램프(1)의 내부 챔버(5) 내에 포지셔닝되며, 그리고 어느 시점부터 오물이 그 자체로서 검출되고 상응하는 카메라 신호가 컨트롤러(40)로 송출되는지에 대한 자신의 민감도가 프로그래밍될 수 있는 카메라(43)는, 오물(29)이 국소적으로 발생하는 경우에도 자신이 작동 가능하게 유지된다는 장점을 제공한다. 헤드램프의 커버 디스크 상에 고정되는 단일의 소형 센서는 커버 디스크 상에서 국소적으로 발생하는 심한 오물(29)들을 통해 가려질 수 있으며, 그런 다음 경우에 따라서 기능하지 않게 된다. 이런 이유에서, 목적에 적합하게는, 세척 장치(20)의 활성화 시에, 센서(42)들을 이용하고 카메라는 사용하지 않으면서 세척 장치(20)의 최대한 고장 안정적인 중복 활성화를 제공한다.
이는, 예컨대 복수의 센서(42)가 윈도우 팬(10); 및/또는 헤드램프의 커버 디스크;의 여러 위치에 포지셔닝됨으로써 달성될 수 있다. 단일의 센서(42), 특히 광학 센서가 국소적 오물로 인해 일시적으로 기능하지 못하는 경우, 그럼에도 병렬로 연결된 추가 센서(42)들을 통해 윈도우 팬(20)을 위한 세척 장치(10)의 진동 부재(21)는 컨트롤러(40)에 의해 활성화될 수 있다.
1: 차량 헤드램프
2: 커버 디스크
3: 커버 디스크의 외면
4: 커버 디스크의 내면
5: 차량 헤드램프의 내부 챔버
6: 차량 헤드램프의 하우징
10: 윈도우 팬
11: 윈도우 팬의 외면
12: 윈도우 팬의 내면
15: 캐리어 진동판, 윈도우 팬의 베젤
16: 실링
18: 접착제, 접착 필름
20: 세척 장치
21: 진동 부재
22: 압전 소자
23; 진동 유닛
24: 진동 유닛의 하우징
25: 소수성 코팅층
29: 오염물
30: 김서림 방지 장치
31: 김서림 방지 코팅층
32: 가열 부재
33; 가열 와이어
34: 가열 필름
40: 컨트롤러
41: 신호 라인
42: 센서
43: 카메라

Claims (15)

  1. 특히 차량의 윈도우 팬(10)을 위한 세척 장치(20)에 있어서,
    - 광학적으로 투명한 윈도우 팬(10);
    - 상기 윈도우 팬(10)의 외면(11) 상에 적층되어 있는, 소수성 및 먼지 반발성이면서 광학적으로 투명한 코팅층(25);
    - 상기 윈도우 팬(10)과 결합된 적어도 하나의 진동 부재(21)로서, 컨트롤러(40)에 의해 활성화될 수 있는 상기 적어도 하나의 진동 부재(21); 및
    - 상기 윈도우 팬(10)의 내면(12) 상에 배치되어 있는 광학적으로 투명한 김서림 방지 장치(30);를 포함하는 것을 특징으로 하는 윈도우 팬용 세척 장치(20).
  2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 진동 부재(21)는 상기 윈도우 팬(10) 상에 고정되는 것을 특징으로 하는 윈도우 팬용 세척 장치(20).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 진동 부재(21)는, 상기 윈도우 팬(10)이 그 상에 고정되어 있는 곳인 캐리어 진동판(15)과 결합되는 것을 특징으로 하는 윈도우 팬용 세척 장치(20).
  4. 제3항에 있어서, 상기 적어도 하나의 진동 부재(21)는 상기 캐리어 진동판(15) 내에 통합되는 것을 특징으로 하는 윈도우 팬용 세척 장치(20).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 진동 부재(21)는 상기 윈도우 팬(10)과, 그리고/또는 상기 캐리어 진동판(15)과 접합을 통해 영구적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 윈도우 팬용 세척 장치(20).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광학적으로 투명한 김서림 방지 장치(30)는, 상기 윈도우 팬(10)의 내면(12) 상에 적층되어 있는 김서림 방지 코팅층(31)인 것을 특징으로 하는 윈도우 팬용 세척 장치(20).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광학적으로 투명한 김서림 방지 장치(30)는 가열 필름(34) 및/또는 가열 와이어(33)들을 구비한 가열 부재(32)를 포함하며, 상기 가열 필름(34) 및/또는 가열 와이어(33)들은 상기 윈도우 팬(10)의 내면(12) 상에 고정되거나, 또는 적어도 부분적으로 상기 윈도우 팬(10) 내에 통합되는 것을 특징으로 하는 윈도우 팬용 세척 장치(20).
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 윈도우 팬(10)의 외면(11) 상에, 그리고/또는 그 내면(12) 상에 반사 방지 코팅층이 적층되는 것을 특징으로 하는 윈도우 팬용 세척 장치(20).
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 진동 부재(21)는 초음파 진동을 생성하는 압전 소자(22)인 것을 특징으로 하는 윈도우 팬용 세척 장치(20).
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 서로 이격된 2개 이상의 진동 부재(21)는 상기 윈도우 팬(10)과 결합되며, 상기 2개 이상의 진동 부재(21)는 각각 하나의 컨트롤러(40)에 의해 활성화될 수 있는 것을 특징으로 하는 윈도우 팬용 세척 장치(20).
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 컨트롤러(40)는 카메라(43)와, 그리고/또는 센서(42), 바람직하게는 광학 센서와 상호작용하는 것을 특징으로 하는 윈도우 팬용 세척 장치(20).
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 컨트롤러(40)에서부터 상기 적어도 하나의 진동 부재(21)의 활성화는, 주기적으로 반복되는 활성화, 수동 활성화, 센서 신호를 이용한 활성화, 카메라 신호를 이용한 활성화를 포함하는 군에서 선택되는 활성화 계획에 따라서 수행되는 것을 특징으로 하는 윈도우 팬용 세척 장치(20).
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 진동 부재(21)와 결합된 상기 윈도우 팬(10)은 교환될 수 있는 것을 특징으로 하는 윈도우 팬용 세척 장치(20).
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 윈도우 팬(10)은 차량의 커버 디스크의 안쪽에 배치되며, 상기 커버 디스크는 앞유리, 측면 유리, 후면 유리, 헤드램프 커버 디스크(2), 광학 렌즈를 포함하는 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 윈도우 팬용 세척 장치(20).
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따르는 적어도 하나의 세척 장치(20)를 포함하는 차량.
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