KR910006805B1 - 윈도우 와이퍼용 전동장치 - Google Patents

윈도우 와이퍼용 전동장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

윈도우 와이퍼용 전동장치
제1도는 한쌍의 연결된 윈도우 와이퍼에 의하여 윈도우가 닦여지는 범위를 보인 설명도.
제2도는 제1도 와이퍼의 일부와 이에 결합된 연결구 및 구동장치를 보인 정면도.
제3도는 제2도 구동장치의 일부를 이루는 전동장치의 평면도.
제4도는 제3도 전동장치의 측면도.
제5도는 제1도 전동장치의 저면도.
제6도는 제3도의 전동장치에 유사하나 상이한 작동상태를 위하여 장치의 일부가 상이한 상대적인 위치에 있음을 보인 제3도-제5도의 전동장치를 보인 평면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1, 2 : 와이퍼 3 : 연결구
5 : 구동장치 6 : 모우터
7 : 구동연결구 9 : 출력축
11 : 편심기 12 : 크랭크(제1전동부재)
13 : 플랜지 18 : 캠휠(제2전동부재)
23 : 수평연결구 27 : 플런저
28 : 정지구 29 : 요구
30 : 고정부재 31 : 스프링
35 : 요구 T : 리미트스위치
본 발명은 전동(fransmission)장치에 관한 것으로, 특히 윈도우의 가장자리에서 스스로 멈추는 형태, 즉 윈도우변(off-screen)자동 멈춤형의 자동차 윈도우 와이퍼용 전동장치에 관한 것이다.
이러한 위도우 와이퍼는 두개의 기본적인 작동싸이클을 갖는다. 이들은 정상적인 와이핑(딱아내기) 사이클과 윈도우내(內)/윈도우변 멈춤사이클이다. 정상적인 와이핑싸이클에서 와이퍼(wiper)는 윈도우를 가로질러 정상적인 딱아내기 운동을 행한다.
윈도우내/윈도우변 멈춤(on screen/off screen park) 싸이클에 있어서는 와이퍼가 정상와이핑싸이클의 종료시에 윈도우를 벗어나거나 반대로 윈도우변 휴지위치에서 정상 와이핑싸이클의 시작으로 윈도우를 가로질러 윈도우내로 이동한다. 와이퍼가 멈춤위치로 접근할 때에는 와이퍼가 윈도우를 가로질러 이동하는 정상속도보다 와이퍼의 속도가 감속되는 것이 유리하다. 이러한 감속은 작동이 원활하고 소음이 발생되지 않도록 하며 와이퍼자체와 윈도우 테두리가 손상입는 위험을 줄여준다. 이와같이 와이퍼의 속도를 줄이기 위한 장치는 이미 알려져 있다. 그러나 이러한 장치들은 구조와 작동이 복잡하고 현재 사용되고 있는 와이퍼 장치에 용이하게 이용할 수가 없다.
본 발명에 따라서 윈도우 와이퍼의 전동장치가 제공되는 바, 이 전동장치는 제1전동부재(크랭크), 이 부재에 회동가능하게 착설된 편심기, 편심기가 제1전동부재에 회동가능하게 착설된 제2전동부재를 일측방향으로 회전시킬 때 제1전동부재와 편심기의 상대적인 회동을 방지하기 위한 수단, 그리고 편심기가 반대방향으로 회전할 때 제1 및 제2전동부재의 상대적인 회동을 방지하기 위한 수단으로 구성되고, 이에 의해서 장치의 제1작동상태에서 제1전동부재가 상기 일측방향으로 편심기와 함께 편심회전하며, 제2작동상태에서는 편심기가 반대방향으로 회전할 때에 제1 및 제2전동부재의 상대적인 회전운동이 방지되고 편심기와 제1부재의 상대적인 운동이 제1 및 제2전동부재에 대하여 추가 이동이 이루어지도록 한다.
구체화된 실시형태에 있어서, 본 발명의 장치는 차량용, 윈도우 와이퍼장치의 일부를 구성한다. 편심기는 와이퍼 모우터의 출력축에 연결되고 제2전동부재는 수평연결구를 통하여 와이퍼 암(wiper arm)에 연결된 연결구에 연결된다. 정상적인 와이핑 상태에서, 모우터는 편심기와 제1전동부재가 이들의 상대적인 회동을 방지하기 위한 수단에 의하여 고정된 상태에서 연결구와 와이퍼 암을 왕복케 한다. 와이퍼에 전원을 차단하였을 때에 와이퍼가 윈도우내 멈춤위치에 이르는 경우, 와이퍼모우터의 회동방향은 그 정상적인 시계방향회동으로부터 시계반대방향회동으로 역전된다. 이때에 상대적인 회동을 방지하기 위한 수단은 크랭크인 제1전동부재에 대하여 편심기가 회동될 수 있도록 후퇴된다. 그리고 제1 및 제2전동부재의 상대적인 회동을 방지하기 위한 수단이 이들 두 부재를 고정하도록 결합된다. 편심기는 이 편심기가 회동할 때에 와이퍼 암이 윈도우내 멈춤위치로부터 윈도우변 멈춤위치로의 추가원호 거리만큼 이동하도록 제1 및 제2전동부재에 추가이동이 이루어지도록 한다. 이 위치에서 리미트스위치가 와이퍼 모우터의 전원을 차단하도록 작동된다.
다시 와이퍼에 전원이 공급될 때에 전동부재는 함께 고정된 상태에 있고 모우터의 시계방향회동시 와이퍼 암을 윈도우변 멈춤위치에서 윈도우내 멈춤위치로 구동시킨다. 윈도우내 멈춤위치에 이르렀을 때에 제1 및 제2전동부재의 고정상태가 풀리고 편심기와 크랭크의 상대적인 회동을 방지하기 위한 수단이 작동하여(즉, 편심기와 크랭크는 다시 고정되어) 다시 정상적인 와이핑 작동상태에서 편심기와 크랭크의 고정된 조합에 의하여 와이퍼 연결구가 다시 구동될 수 있도록 결합된다.
본 발명을 첨부된 도면에 의거하여 이를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1도 및 제2도에서, 와이퍼장치는 연결구(3)로 연결되고 자동차의 앞유리, 즉 윈도우(4)를 닦도록 배열된 두개의 와이퍼(1), (2)로 구성된다. 연결구(3)와, 연결구에 연결된 와이퍼(1),(2)는 가역전동기(6)와 구동연결구(7)로 구성된 구동장치(5)에 의하여 구동된다. 각 와이퍼(1),(2)의 정상적인 닦아내기 호가 실선(F)으로 도시되어 있으며, 이같은 정상적인 닦아내기 호와 윈도우변(side) 멈춤위치사이 연장부분이 점선(D)으로 도시되어 있다.
구동연결구(3)는 전동장치(10)와 협동하며 모우터(6) 출력축(9)의 회전운동을 연결구(7)의 왕복운동으로 전환토록 작동한다.
제3도-제6도에서, 장치(10)는 모우터(6)의 출력축(9)상에 착설된 편심기(11)로 구성된다. 하나의 크랭크(12)가 이 편심기(11)에 연결되어 있다. 이를 위하여 크랭크(12)에는 편심기가 삽입될 수 있는 삽입공이 일측단부에 형성되어 있다. 이 삽입공을 통하여 편심기가 완전히 통과되는 것은 편심기(11)의 플랜지(13)에 의하여 방지된다. 편심기는 편심기의 요구내에 삽착된 클립(14)으로 크랭크(12)에 고정된다. 출력축(9)에 형성된 나선봉(16)에 고정너트(15)를 나착하므로써 모우터 출력축(9)과 편심기(11)의 연결이 이루어진다.
편심기(11)로부터 원격한 크랭크의 단부에도 통공이 형성되어 있다. 이 통공에는 캠휠(18)(제2전동부재)이 회전가능하게 착설된 핀(17)이 고정적으로 삽입된다. 또한 캠휠(18)에는 수평연결구(23)의 대향된 암(21),(22)이 각각 삽입되는 두개의 슬로트(19),(20)를 갖는 보스가 형성되어 있다. 다시 수평연결구(23)는 연결구(7)에 리벳트로 고정되어 있다. 이 리벳트가 삽입되는 삽입공(24)이 제3도와 제6도에 도시되어 있다.
따라서 캠휠(18)과 편심기(11)는 크랭크(12)에 대해 회전이 가능해지게 된다.편심기(11)와 크랭크(12)사이의 이같은 상대적인 회전운동은 고정부재(30)에 의하여 방지된다. 이 고정부재(30)는 원통체(32)와 이에 나착된 스크류(33)에 의하여 지지고정된 코일스프링(31)에 의하여 탄지되어 있다. 고정부재(30)는 하우징(34)내에서 활주가능하게 착설되어 있고 두 작동상태의 위치를 갖는다. 스프링(31)의 작용하에 있는 정상적인 멈춤위치인 한 위치(제2도 참조)에서, 고정부재(30)가 편심기(11)와 접촉되게 압압되어 있다. 편심기(11)는 그 플랜지(13)에 요구(35)가 형성되어 있으며, 편심기가 시계방향으로 축(9)에 의하여 구동되고 편심기(11)와 크랭크(12)가 정확히 상대적인 회전위치에 있을 때에 편심기(11)를 크랭크(12)에 고정토록 고정부재(30)가 요구(35)에 삽입된다. 요구(35)의 일측은 직선면(35a)이고 타측은 경사면(35b)이며, 고정부재(30)가 요구(35)에 삽입되어 있는 상태에서 편심기가 시계방향으로 회전할 때에 고정부재(30)는 직선면(35a)에 접하게 된다. 편심기가 시계반대방향으로 구동될 때에는 고정부재(30)가 경사면(35b)을 향하여 이동한다.
상기 언급된 위치에서 크랭크와 편심기가 함께 고정되었을때에 크랭크(12)는 단순히 편심기(11)의 연장부분으로서 작용하므로 모우터 출력축(9)의 회전시에 편심회전한다. 이러한 편심운동으로 연결구(7)가 왕복운동하며, 이 왕복운동은 제1도의 실선으로 보인 원호(F)를 따른 와이퍼 블레이드(wiper blade)의 운동으로 전달된다. 구동연결구(7)와 크랭크(11)의 어떠한 평면 오정렬로 수평연결구(23)의 선회 운동을 조절하므로서 해결되게 된다.
출력축(9)의 시계방향 회전시에 캠휠(18)과 크랭크(12) 사이의 상대적인 회전운동은 캠휠의 하측에 형성된 정지구(28)에 결합하는 스프링탄지형의 역고정플런저(27)에 의하여 방지된다. 즉, 제1 및 제2전동부재 사이의 상대적인 회전이 제1전동부재상의 역고정플런저(27)와 제2전동부재상의 정지구(28)에 의해 저지되는 것이다. 정지구의 열측부에는 경사면이 형성되어 있고 타측부에는 직선면이 형성되어 있으며 상대적인 회동은 플런저(27)가 정지구에 결합하므로서 방지된다. 또한 고정부재(30)가 삽입될 수 있도록 캠휠(18)의 주연에 요구(29)가 형성되어 있다.
상기 언급된 장치의 작동은 와이퍼(1),(2)가 윈도우(4)에서 정상적인 와이핑(wiping) 원호(F)(제1도)를 그리면서 시작된다.
상기와 같은 작동상태에서 와이퍼 모우터(5)가 회전하여 편심기(11)를 시계방향으로 구동시킨다. 편심기와 크랭크(12)사이의 시계방향으로의 상대적인 회전운동은 고정부재(30)가 플렌지(13)에 형성된 요구(35)의 직선면(35a)에 접하므로서 저지된다. 따라서 크랭크(12)는 편심기(11)의 연장부분으로서 작용한다. 캠휠(18)은 그 핀(17)상에서 크랭크(12)에 대하여 시계반대방향으로 회전하고 이 방향에서 정지구(28)는 플런저(27)를 반복적으로 타고 넘어가며 이때마다 플런저를 스프링을 향해 매번 누르게 된다.
장치의 전원이 차단되었을 때에 와이퍼 모우터(5)는 내부 스위치가 윈도우내 멈춤위치에서 모우터의 전원회로를 차단할 때까지 시계방향으로 계속 회전한다. 이 위치에 이르렀을 때에 모우터로부터 외부회로로의 신호는 전원의 극성을 변환시키므로서 모우터는 그 역전방향으로 역회전한다.
이 때에 캠휠(18)의 하측에 형성된 정지구(28)의 직선면은 역고정플런저(27)와 결합하여 캠휠이 크랭크(12)에 고정되게 한다. 그리고 고정부재(30)는 편심기(11)에 형성된 요구(35)의 경사면(35b)를 따라서 요구(35)로부터 벗어나 캠휠(18)에 형성된 요구에 그 반대측이 결합된다(제6도 참조).
이제 크랭크(12)는 연결구/수평연결구조립체에 고정되어 이 조립체의 연장부분으로서 작용한다. 또한 편심기(11)는 크랭크(12)와 관계없이 회전하여 5mm정도 추가이동되게 한다.
모우터(5)는 윈도우변 멈춤위치(P)에 인접하여 설치된 리미트스위치(T)가 작동할 때까지 고정된 크랭크/연결구가 10mm의 최대직선운동거리를 이동하도록 편심기(11)가 최대 180°까지 회전토록 계속 구동할 것이다. 이 운동은 속도가 느리고 토오크가 높으므로 와이퍼 암이 제1도에서 점선으로 보인 추가원호를 그리며 이동되게 할 것이다. 윈도우변멈춤위치에 설치된 리미트스위치(T)의 작동으로 전원이 차단되면 모터가 꺼지게 된다.
와이퍼장치에 다시 전원을 공급하면 와이퍼 모우터는 시계방향으로 다시 회전할 것이다.
고정부재(30)는 아직 캠휠(18)의 요구에 결합되어 있으며 편심기(11)의 플랜지에는 닿아 있기만 한다. 또한 연결구(7)와 크랭크(12)도 아직은 함께 고정되어 있다. 이와 같이 고정되게 하는 이유는 마찰을 통하여 구동되려하는 크랭크(12)에 의한 불규칙작용을 방지하기 위한 것이다.
모우터(5)의 회전은 편심기(11)를 구동시키고 와이퍼(1),(2)를 윈도우변멈춤위치(P)로부터 윈도우내멈춤위치(DP)로 서서히 이동시킨다. 이 때에 고정부재(30)는 스프링(31)의 작용으로 캠휠(18)의 요구로부터 벗어나 편심기 플랜지의 요구(35)로 그 반대측이 삽입된다.
다시 연결구(7)와 크랭크(12)가 고정상태에서 풀리고 모우터(5)는 편심기 (11)를 통하여 크랭크(12)를 구동시키며 와이퍼 아암이 정하여진 원호를 그리며 움직이게 된다(제3도 참조).
스위치(T)는 조절가능하며, 장치의 구조가 예를 들어 8mm의 편심거리를 갖도록 계획되는 경우, 스위치(T)는 와이퍼의 총이동 거리가 계획된 바에 따라 확보될 수 있도록 편심거리이상 (최대 10mm까지) 또는 그 이하로 조절될 수 있다. 따라서 와이핑범위를 증가시키거나 감소시키는 제조상의 허용오차를 보장할 수 있다.
이는 와이퍼 암이 윈도우의 하측변부에서 정지하고 최대가시범위를 확보하기 위하여 "A"포스트(40)(제1도 참조)까지 와이핑될 수 있어야 하므로 특히 중요한 것이다.

Claims (10)

  1. 제1전동부재(12), 이 부재에 회동가능하게 착설된 편심기(11), 고정부재(30)와 편심기내의 요구(35)를 포함하여 편심기가 일측방향으로 회전하는 때 제1전동부재(12)와 편심기(11)의 상대적인 회동을 방지하도록 결합되는 수단, 상기 제1전동부재(12)상에 회동가능하게 착설된 제2전동부재(캠휠)(18), 그리고 편심기(11)가 상기 언급된 최초 방향과 반대되는 방향으로 회전하는 때 제1전동부재(12)와 제2전동부재(18)의 상대적인 회동을 막도록 하며, 역시 고정부재(30)와 제2부재(18)내의 한 요구를 포함하여 고정부재가 맞물려질 수 있도록 된 수단을 포함하며, 이에 의해서 장치의 제1작동상태에서 제1전동부재(12)가 상기 일측 방향으로 편심기(11)와 함께 편심회전하며, 제2작동상태에서는 편심기(11)가 반대방향으로 회전하고 제1 및 제2전동부재(12),(18)의 상대적인 회전운동이 방지되며 편심기(11)와 제1전동부재(12)의 상대적인 운동이 허용되어 제1 및 제2전동부재 (12),(18)가 추가로 이동될 수 있도록 함을 특징으로 하는 윈도우 와이퍼용 전동장치.
  2. 제1항에 있어서, 제1전동부재(12)가 크랭크임을 특징으로 하는 윈도우 와이퍼용 전동장치.
  3. 제1항에 있어서, 고정부재(30)가 스프링에 의해 탄착되며, 스프링(31)은 고정부재를 고정위치로 압압(밀어넣도록)토록 작용함을 특징으로 하는 윈도우 와이퍼용 전동장치.
  4. 제1항에 있어서, 편심기(11)가 전기모우터의 출력축에 착설됨을 특징으로 하는 윈도우 와이퍼용 전동장치.
  5. 제4항에 있어서, 모터(6)가 제1작동상태에서 편심기(11)를 상기한 일측방향으로 회전시키도록 하며 제2작동상태에서는 그 반대방향으로 회전시키도록 함을 특징으로 하는 윈도우 와이퍼용 전동장치.
  6. 제5항에 있어서, 제2작동상태에서 모우터의 회동종료시에 모우터(6)의 전원을 차단하도록 작동되는 리미트 스위치(T)가 설치됨을 특징으로 하는 윈도우 와이퍼용 전동장치.
  7. 제1항에 있어서, 제2전동부재가 윈도우 와이퍼장치의 구동연결구(7)에 연결됨을 특징으로 하는 윈도우 와이퍼용 전동장치.
  8. 제7항에 있어서, 구동연결구(7)의 연결이 수평연결구(23)로 이어짐을 특징으로 하는 윈도우 와이퍼용 전동장치.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 구동연결구(7)는 상기 제1작동상태에서 정상적인 윈도우 와이핑(닦아내기) 상태로 구동되며, 제2작동상태에서는 윈도우내 멈춤위치로부터 윈도우변 멈춤위치로 구동됨을 특징으로 하는 윈도우 와이퍼용 전동장치.
  10. 제1항에 있어서, 제1 및 제2전동부재 사이의 상대적인 회전을 막기위한 수단이 접합점을 제공하는 제1전동부재상의 역고정플런저(27)와 제2전동부재상의 정지구(28)를 더욱 포함하여 상기 접합점에서 결합되므로써 제1 및 제2전동부재(12),(18)를 함께 고정시키도록 하며, 고정부재(30)는 제1전동부재(12)와 편심기(11)가 함께 고정되는 위치에서 제1 및 제2전동부재(12),(18)가 함께 고정되는 위치로 이동하게 됨을 특징으로 하는 윈도우 와이퍼용 전동장치.
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