KR880002277Y1 - 차량용 와이퍼 모-터의 요동 출력장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

차량용 와이퍼 모-터의 요동 출력장치

제 1도는 와이퍼 모-터(wiper motor)의 조립도로서 기어(gear)부분의 카버(cover)일부를 제거시켜 그 조립상태를 보여준 정면도.

제 2도는 제 1도의 측면도로서 윗 뚜껑을 제거시키고, 그 속의 기어들을 핏치원(pitch circle)으로만 간단히 도시해 보인것.

제 3도는 결치(抉齒)기어와 제네바 스톱캠(geneva stop cam)을 이용하여 회전입력에 의한 요동 출력의 발생을 보여준것.

제 4도는 제 3도의 3개의 결치기어외에 보통 평기어 한쌍을 조립하는 방법을 보여준 간이도면.

제 5도는 제 3도에서 입력회전 방향을 반대로 한 것.

제 6도는 제 5도를 변형기어로 도시한 것.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 모터 2 : 모터축 겸 윔(worm)

3 : 윔기어(worm gear) 4 : 윔기어 축

5,7 : 한쌍의 평기어 6 : 보조축

8,9 : 제네바 스톱캠이 있는 한쌍의 입력 결치기어

10 : 요동 출력축 11 : 제네바 스톱캠이 있는 출력 결치기어

12,13 : 제네바 스톱작용을 하는 캠(cam)

14,15 : 제네바 스톱작용을 하는 함몰 캠부위

16 : 와이퍼 부러쉬를 정위치에 정지시키는 스프링 접점

17 : 기어 부분의 커버(cover).

이 고안은 이미 특허 사정이 끝난(1984년 특허출원 제6613호에 의하여)이 고안자가 연구해낸 "결치기어를 이용하여 회전운동을 요동운동으로 전환 시키는 장치"를 차량의 와이퍼 모터에 적용한 것으로서, 와이퍼 부러쉬 아암(wiper brush arm)의 요동각이 크도록 하는데 그 목적이 있다.

현재까지 와이퍼 모-터의 요동출력 방법으로 크랭크(crank)와 링크(link)를 이용한 것으로 요동각의 크기가 90°전후로서 더 크게 하는 것이 어려웠다.

이때문에 차량의 앞쪽 유리를 닦기 위하여 모-터의 회전력을 크랭크, 링크등을 이용하여 2개의 요동축을 만들어 2개의 부러쉬를 사용하는 어렵고, 값비싼 방안이 적용되어 왔으며, 왕복 요동시 왕(往)과 복(復)의 시간이 같지 않으므로 운전자에게 무의식중에 심리적인 불안을 주고 있었다.

그러나 이 고안은 요동출력 축 하나로서도 180도 전후의 큰 요동각을 얻을 수 있도록 돼 있어, 앞 유리나 뒷 유리의 아랫쪽 중앙에 요동출력 축 하나가 나오도록 고정시켜, 넓은 범위를 닦을 수 있도록 하였으며, 왕,복시간이 같아 안정감을 주도록 한데에 그 특징이 있다.

여기서 도면의 일례에 의하여 그 구성과 작용을 설명하면 다음과 같다.

제 1,2도에서와 같이 와이퍼 모-터 1의 축 2의 한쪽에 윔(worm)을 만들어 여기에 윔기어(worm gear)3이 물려서 감속된 회전 출력이 나오도록 된 것은 현재까지와 같으나, 이 윔기어 축4에 평기어 5를 고정시키고, 보조축 6에 5와 동일한 평기어 7을 고정시켜 5와 7을 서로 맞물리도록 한다.

동시에 축 4와 6에 한쌍의 결치기어에 제네바 스톱(geneva stop)작용을 하는 캠(cam)(이하 "제네기어"로 간략하기로 함)을 부착 한 입력기어 8과 9를 제 3도 및 제 4도와 같이 서로 반대방향으로 회전시 한쪽이 다른쪽 보다 반주기(Half cycle) 늦게 고정시켜, 요동출력 10에 고정시킨 1개의 출력 제네기어 11에 각각 순차적으로 맞물리도록 하면 된다.

제네기어를 이해하기 위하여 제 3도를 보면 여기서는 한조의 요동운동용 제네기어만을 나타냈는데 즉, 제4도에서 도시된 한쌍의 평기어 5와 7이 각각 축 4와 6에 고정되어 서로 맞물려 있으나, 제 3도에서는 편의상 제거시켜 제네기어만을 나타냈으며, 전체 가능 이빨 수 Z=15개인 동일한 3개의 기어 8,9,11에서 회전 입력축인 윔기어축 4와 보조축 6에 고정된 결치기어 8과 9에 6개의 이빨을 남기고, 마지막 이빨에 일종의 돌출캠 12와 13을 고정시키고, 이에 상응토록 요동축 10에 고정된 결치기어 11에 14,15와 같이 움푹한 부위를 만들어 주면, 축 4가 R방향으로 회전할때, 동축상에 고정된 평기어 5는 평기어 7에 맞물려 축 6을 L방향으로 회전시키게 되며(제4도 참조), 8의 이빨과 11의 이빨이 맞물릴때 출력축 10은 L방향으로 움직이다가 13과 15가 제 3도와 같이 맞물려 제네바 스톱 작용을 할때 축 4가 R방향으로 더 돌더라도 축 10은 잠시 정지하게 되며, 그 다음 순간 제네기어 9의 이빨이 11의 이빨과 맞물려 이번에는 출력축 10이 R방향으로 돌다가 제네바 스톱 캠 12와 이에 상응하는 함몰부위 14에 의하여 출력축 10은 또 잠시 정지했다가 이번에는 반대로 회전한다.

제네기어 8과 9에 남길 수 있는 최대 이빨수를x라 하고, 제작 가능 전체 이빨수를 Z_A라 하면,의 범위에서 정수를 취하여x를 구할 수 있는데, 여기서는 회전기어와 요동기어가 서로 맞물릴때 두 이끝원의 간섭 범위를 이빨수 또는 핏치수로 표시한 것으로서, 제 3도에서와 같이 Z_A=Z_B=15일때 (Z_B는 요동기어 11의 전체 이빨수로서 Z_A와 Z_B가 꼭 같을 필요는 없음)이다.

따라서,즉,x=6이다.

이때라 하면,는의 범위에 있다.

또,라 하고, x는 0,1,3,……의 자연수로 하여가 항상 0.5가 항상 0.5보다 작은 수치가 되도록 한다.

이때 요동기어의 요동각이 된다.

여기서이므로 이빨수 또는 핏치수로 나타낸 요동각의 크기로서

도이다.

제 4도는 제 3도의 측면도로서 윔기어축 4와 보조축 6은 서로 나란하여 여기서 한쌍의 평기어 5와 7이 각각 공정되어 있고, 또한 이 두개의 축에 위에서 설명한 한쌍의 입력 결치기어 8과 9가 고정되어 있으면서 제 3의 축인 요동 출력측 10에 고정된 출력 결치기어 11과 그들의 남아있는 이빨들이 서로 맞물릴 수 있도록 고정돼 있음을 약식으로 도시한 것으로서 이 요동 출력축 10에 와이퍼 모-타의 부러쉬 아암(Brush Arm)을 고정 시키면 된다.

제 5도에서와 같이 입력 회전방향을 반대로 하고, 캠의 모양을 다소 변화시키면 더욱 좋은데 즉, 입력 회전기어의 방향을 바꾸어 제네바 스톱 작용을 하는 캠이 붙어 있는 이빨이 기어의 찻작용 시작점이 되도록 하면 부러쉬 아암의 관성에 의한 기어 이빨의 파괴나 마모를 훨씬 줄일수 있어 제 3도의 경우보다 더욱 바람직 스럽다.

제 6도는 제 5도에서 기어의 형상을 변화시킨 것으로 이와 같이 타원기어(Elliptical gear), 또는 나무잎형 기어(Lobed gear)를 사용하면 작용 시작점에서의 각 가속도(角加速度)가 현저히 감소되어 충격부하가 줄고, 따라서 기어 이빨의 수명도 더욱 연장시킬수 있다.

이상에서 알수 있는 바와 같이 요동출력각를 크게 하려면 요동 출력축의 제네기어 11이 입력회전기어 8,9에 비하여 상대적으로 작으면 되며, 또 8,9의 잔류 이빨수를x보다 적게하면 요동 출력축 10의 정지시간을 길게 할 수 있으며, 한 주기후의 정지시간이 더 긴 간혈 요동 출력도 얻을 수 있다.

이렇게 하여 차량의 윈드 씰드 와이퍼 부러쉬로서 한개의 부러쉬 아암과 부러쉬를 사용함으로써 가격을 낮추고, 중량을 감소시킬 수 있으며, 또, 동일한 반주기의 왕복 운동으로서 운전자에게 심리적인 안정감을 줌은 물론, 비오는 날 고속 주행시 운전자쪽 부러쉬 아암이 들 뜨는 현상(Floating phenomenon)을 방지시켜 앞유리를 깨끗이 닦을 수 있다.

Claims (2)

1. 와이퍼 모-터의 감속 회전 출력측(4)과 이에 나란한 별개의 보조축(6)에 한쌍의 평기어(5와7)를 고정시켜 서로 맞물린후, 이들 축에 결치기어에 제네바 스톱작용을 하는 돌출캠을 부착하여 제작한 한쌍의 기어(8와9)를 고정시키되, 서로 반대방향으로 회전시, 한개의 결치기어가 다른것보다 반 주기 늦은 위치가 되도록 한 후에, 이 두개의 결치기어(8와9)에 순차적으로 서로 맞물리면서 위의 돌출캠(12와13)에 상응되는 함몰캠 부위(14와15)를 지닌 제 3의 결치기어(11)를 배치하여, 이 축(10)이 요동 출력인 와이퍼 부러쉬의 아암 고정축이 되도록 하여, 큰 요동각이 나오도록 만든 것을 특징으로 한 차량용 와이퍼 모-터의 요동 출력장치.
2. 제 1항에 있어서, 같은 각 가속도(角加速度)를 내는 결치기어들 대신에 한쌍의 입력용 변형 결치기어(제 6도의 8과 9)와 이에 상응하는 요동 출력기어인 제 3의 변형 결치기어(제 6도의 11)를 써서, 결치기어들의 작용 시각점에서의 각 가속도를 낮추어서, 기어들에 작용하는 충격을 감속시킨 차량용 와이퍼 모-터의 요동 출력장치.