KR-102960712-B1 - A rubber blade for a low reverse shock wiper blade with a double bending absorption

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Abstract

본 발명은 차량용 와이퍼블레이드의 프레임에 위치하여 와이퍼암의 와이핑 운동력을 전달받아 유리면을 닦아내는 고무블레이드로서, 닦임부와 고정부 사이에 꺾임부가 위치하는 고무블레이드의 닦임부에는 닦임회전부를 구비하여 고무블레이드의 닦임 반전 와이핑 운동에서 꺾임부가 1차꺾임이 진행되고 이후 닦임회전부가 꺾임부 또는 고정부의 고정회전부에 접촉된 상태에서 꺾임부의 2차꺾임이 진행되면서 닦임부와 고정부 사이의 반전충격을 최소화하는 한편, 꺾임부의 탄성력을 통하여 닦임부의 닦임날과 유리면의 최적 닦임각도를 적절하게 유지시킬수 있게 구성된 것을 특징으로 하는 와이퍼블레이드의 반전충격 최소화 고무블레이드이다.

Inventors

박세헌

Assignees

스파크 주식회사

Dates

Publication Date: 20260506
Application Date: 20240813

Claims (5)

와이퍼블레이드의 고무블레이드로써, 유리면을 닦아내는 닦임날을 포함하는 한 개 이상의 닦임부와 상기 닦임부에 연결되어 꺾임 운동을 하는 한 개 이상의 꺾임부 그리고 상기 꺾임부와 연결되고 상기 닦임부의 꺾임 회전각도를 고정시켜주는 고정부를 포함하는 고무블레이드에서, 고정부에는 꺾임부의 상단과 연결되어 고정회전부를 형성 위치시키며 고정회전부의 바깥방향으로 고정감속면을 연결 형성 위치시키고, 닦임부에는 상기 꺾임부의 하단과 연결되어 닦임지지부를 형성 위치시키고 닦임지지부의 상단에 닦임회전부를 연결 형성 위치시키며 닦임회전부의 바깥방향으로 닦임감속면을 연결 형성시킨 고무블레이드에서, 닦임부가 꺾임 회전을 하면 상기 닦임부의 닦임회전부가 꺾임부에 접촉하면서 상기 꺾임부의 1차꺾임이 멈추고, 상기 닦임부의 꺾임 회전이 지속되면 상기 닦임회전부가 상기 꺾임부에 접촉을 유지하면서 상기 꺾임부의 2차꺾임이 진행되도록 형성된 고무블레이드.
와이퍼블레이드의 고무블레이드로써, 유리면을 닦아내는 닦임날을 포함하는 한 개 이상의 닦임부와 상기 닦임부에 연결되어 꺾임 운동을 하는 한 개 이상의 꺾임부 그리고 상기 꺾임부와 연결되고 상기 닦임부의 꺾임 회전각도를 고정시켜주는 고정부를 포함하는 고무블레이드에서, 고정부에는 꺾임부의 상단과 연결되어 고정회전부를 형성 위치시키며 고정회전부의 바깥방향으로 고정감속면을 연결 형성 위치시키고, 닦임부에는 상기 꺾임부의 하단과 연결되어 닦임지지부를 형성 위치시키고 닦임지지부의 상단에 닦임회전부를 연결 형성 위치시키며 닦임회전부의 바깥방향으로 닦임감속면을 연결 형성시킨 고무블레이드에서, 닦임부가 꺾임 회전을 하면 상기 닦임부의 닦임회전부가 고정부의 고정회전부에 접촉하면서 상기 꺾임부의 1차꺾임이 멈추고, 상기 닦임부의 꺾임 회전이 지속되면 상기 닦임회전부가 상기 고정회전부에 접촉을 유지하면서 상기 꺾임부의 2차꺾임이 진행되도록 형성된 고무블레이드.
청구항 1 또는 청구항 2 중 어느 한 항에 있어서, 상기 2차꺾임이 진행되면 상기 꺾임부가 길이 방향으로 탄성변형이 발생하도록 형성된 고무블레이드.
청구항 1 또는 청구항 2 중 어느 한 항에 있어서, 상기 2차꺾임이 진행되면 상기 닦임부의 닦임감속면이 상기 고정부의 고정감속면에 접촉이 이루어지도록 형성된 고무블레이드.
청구항 1 또는 청구항 2 중 어느 한 항에 있어서, 상기 2차꺾임이 멈춘 후, 상기 꺾임부의 탄성력에 의하여 상기 닦임부의 회전각도가 작아지도록 형성된 고무블레이드.

Description

와이퍼블레이드의 이중 꺾임 반전충격 최소화 고무블레이드. {A rubber blade for a low reverse shock wiper blade with a double bending absorption} 본 발명은 차량용 와이퍼블레이드에 위치하여 와이퍼암의 와이핑 운동력을 전달받아 유리면의 닦임을 수행하는 고무블레이드로써, 더욱 상세하게는 와이퍼블레이드 닦임이 진행되면서 반전 와이핑 운동시 고무블레이드의 닦임날을 통하여 유리면으로 전달되는 반전충격을 최소화하고 닦임 최적각도를 유지하여, 반전소음을 완화하면서도 최상의 닦임 성능을 갖도록 구성된 고무블레이드이다. 일반적으로 차량에는 유리의 표면에 존재하는 눈이나 빗물, 이물질 등을 제거하기 위한 와이퍼 장치가 설치되어 있으며, 이는 와이퍼 모터에 의해 와이핑 운동을 하는 와이퍼암(미도시)에 체결되는 와이퍼블레이드(10)가 유리면을 닦아주는 장치로써, 운전자의 시야를 확보해주는 기능을 수행한다. 일반적인 종래 기술의 와이퍼블레이드(10)는 도1과 같이 와이퍼암(미도시)에 체결되는 와이퍼프레임(11)과 상기 와이퍼프레임(11)이 지지하는 고무블레이드(20)로 구성되고, 와이퍼암(미도시)의 압력과 와이퍼 모터에서 제공되는 와이핑 진행력을 합친 와이퍼암(미도시)의 와이핑 운동력을 와이퍼프레임(11)이 고무블레이드(20)의 길이 방향으로 분포 전달하여 유리면을 닦아내는 구조로 되어 있다. 고무블레이드(20)는 여러가지 형태가 있지만 일반적인 종래 기술의 고무블레이드(20)에는 대표적인 두 가지 형태가 있어 와이핑 작동을 하지 않는 자연상태에서는 도2 단면도의 A와 B 같은 구조로 되어 있으며, 이를 상세하게 보면, 와이퍼프레임(11)과 고정되는 고정부(30), 닦임을 수행하는 닦임부(50) 그리고 고정부(30)와 닦임부(50) 사이에서 와이핑 꺾임 회전 운동의 중심으로써 두 부위를 연결시키고 꺾임 회전을 수행하는 꺾임부(40)가 위치하여 구성되며, 이렇게 구성된 단면을 길이 방향으로 연장시켜 고무블레이드(20)를 형성한다. 일반적으로 와이퍼블레이드(10)에 적용되는 고무블레이드(20)는 변형이 용이한 탄성을 가진 재질로 제조되며, 제조가 완료된 고무블레이드(20)는 외부의 힘을 받지 않으면 도2 와 같이 변형이 없는 자연상태라고 할 수 있다. 일반적으로 자연상태의 고무블레이드(20) 형태를 기준으로 설계와 제조를 하게 된다. 그런데 실제 차량에 장착되어 작동하는 일반적인 와이퍼블레이드(10)에는 와이퍼암(미도시)의 압력이 상시 작용하므로 와이핑 작동을 할 때에도, 정지시와 정차시에도 항시 압력을 받는 와이퍼블레이드(10)는 차량의 유리면(70)에 밀착되어 있으며, 따라서 고무블레이드(20)는 도3과 같이 와이핑 작동을 수행하는 일정한 형태로 변형되어 위치하고 있고 이를 와이핑상태라고 할 수 있다. 실제 일반적인 고무블레이드(20)는 항상 와이핑상태에서 동작 또는 정지하고 있다. 일반적인 종래 기술의 고무블레이드(20)가 와이핑상태에서 유리면(70)을 닦아낼 때의 상세한 단면의 구조와 형태는 도3 단면도와 같은 형태로 나타난다. 도3에서 와이핑상태의 단면을 도시한 바와 같이 압력을 받은 닦임부(50)의 닦임접촉부(53)의 닦임날(54)과 유리면(70)이 접촉하여 위치하게 되고, 와이핑 진행력을 받아 와이핑 진행방향으로 고무블레이드(20)가 이동하면 유리면(70)과 닦임날(54) 사이에 발생하는 닦임마찰력에 의하여 닦임날(54)이 유리면(70)에 접촉 밀착되어 닦임부(50)는 꺾임부(40)의 꺾임중심점(41)을 중심으로 꺾임 회전이 일어나 와이핑 진행방향의 반대쪽으로 회전을 하여 정지부(26)가 고정면(25)에 접촉 밀착하고 닦임부(50)는 설계된 각도만큼 꺽인 상태로 변형 형태를 유지하면서 고무블레이드(20) 전체가 와이핑 진행방향으로 이동하게 되며, 이때 닦임접촉부(53)는 압력을 받아 미세한 변형을 일으키고, 닦임날(54)은 유리면(70)에 적절한 압력으로 접촉 밀착되며, 닦임접촉부(53)의 측면과 유리면(70)이 이루는 각도인 닦임각도를 적절하게 유지하면서 닦임을 수행하게 되는 것이다. 일반적으로 와이퍼블레이드(10)가 유리면(70)을 닦아내는 와이핑 운동을 차량 전면에서 보면, 도4와 같이 유리면(70)의 와이핑 구역 내에서 왕복 회전 운동을 하는 구조로 되어 있다. 이러한 왕복 회전 운동을 하는 과정에서 한쪽 방향으로 닦임을 진행하는 와이퍼블레이드(10)는 반전 구역에 도달하면 역방향으로 바꾸어 진행하는 반전 와이핑 운동을 거쳐 반대 방향으로 닦임을 진행하는 왕복 와이핑 운동을 지속하면서 유리면(70)의 물과 오물을 제거하는 것이다. 도4의 와이핑 구역의 양쪽 끝단에 위치한 반전 구역에서는 와이퍼블레이드(10)가 한쪽 방향으로 진행하다가 일반적으로는 동일속도를 유지하면서 방향만 반대 방향으로 진행하는 반전 와이핑 운동을 하게 된다. 이러한 반전 구역의 반전 와이핑 운동 상황에서의 고무블레이드(20)의 작동 상태와 유리면(70)에 충격을 전달하게 되는 과정을 도5의 단면도들과 같이 도시하고 있다. 도5의 (a) 에서 단면도로 도시된 바와 같이 유리면(70)에 접촉하고 있는 닦임부(50)는 꺾임부(40)에서 꺾임중심점(41)을 중심으로 꺾임 회전이 일어나 와이핑 진행방향의 반대쪽으로 회전을 하여 정지부(26)가 고정면(25)에 접촉 밀착하고 닦임부(50)는 설계된 각도만큼 회전한 형태를 유지하면서 고무블레이드(20) 전체가 와이핑 진행방향으로 이동하다가 와이핑 구역의 끝에 위치한 반전 구역에 도달하게 되어 도5의 (b)와 같이 동일 속도를 유지하면서 진행 방향 만 반대 방향으로 진행하는 반전 와이핑 진행 운동을 하게 되면 닦임접촉부(53)의 닦임날(54)이 닦임마찰력에 의하여 유리면(70)에 고정된 상태에서 고정부(30)만 와이퍼프레임(11)에 연결 고정되어 반대 방향으로 전진하기 시작하게 된다. 닦임날(54)이 닦임마찰력에 의하여 유리면(70)에 고정된 상태에서 고정부(30)만 반대 방향으로 전진하므로 도5의 (c)와 같이 닦임부(50)는 꺾임부(40)에서 꺾임중심점(41)을 중심으로 반대 방향 꺾임 회전이 일어나 꺾임부(40)가 일시적으로 펴졌다가 반대방향으로 꺾임이 이루어지며 도5의 (d) 와 같이 닦임부(50)는 꺾임부(40)의 꺾임중심점(41)을 중심으로 반전 와이핑 진행 운동방향의 반대쪽으로 회전을 하여 닦임부(50)의 반대쪽 정지부(26)가 고정부(30)의 반대쪽 고정면(25)에 접촉 밀착하게 된다. 이때 도5의 (c) 에서의 고정부(30)는 위쪽으로 가장 높은 위치까지 올라가면서 와이퍼암(미도시)을 위로 들어올리게 되며, 반전 와이핑 진행이 되면서 도5의 (d) 에서 도시하는 바와 같이 위로 올라갔던 고정부(30)는 다시 유리면(70) 방향으로 빠르게 내려오면서 와이핑 진행시의 와이퍼암 압력보다 높은 반전압력을 아래 방향으로 가하게 된다. 한편, 반전하는 와이핑 진행력이 작용하는 반전 와이핑 운동시에는 닦임날(54)이 유리면(70)과의 닦임마찰력에 의하여 고정 회전만 하는 상태에서 꺾임부(40)의 꺾임중심점(41)을 중심으로 꺾임 회전이 일어나 꺾임중심점(41)을 중심으로 닦임부(50)의 정지부(26)가 회전하는 회전력이 발생하게 되며, 꺾임중심점(41)을 중심으로 반전압력의 반대방향으로 정지부(26)의 회전력이 고정면(25)에 충격을 가하게 되고, 이때 반전압력과 회전력이 서로 반대 방향에서 부딪히면서 증폭된 반전충격이 발생하게 된다. 따라서 도5의 (d)에 도시되어 있는 바와 같이 전체 발생하는 반전충격의 충격력은 진행력의 반력에 의한 회전력과 반전압력이 더해지는 이중 충격으로써, 이러한 정지부(26)가 고정면(25)에 충격을 가하면서 내려오는 압력과 회전력이 합쳐진 증폭된 반전충격은 도5 (d) 에 도시되어 있는 바과 같이 유리면(70)에 대략 수직 방향으로 작용하게 되며 반전충격 전달 방향에 위치한 닦임접촉부(53)의 닦임날(54)을 통하여 유리면(70)에 그대로 전달되어 고무블레이드(20)의 전체 길이에 걸쳐 유리면(70)에 충격이 발생, 와이퍼블레이드(10)의 반전소음이 크게 발생하게 되는 것이다. 이러한 고무블레이드의 반전소음 문제점의 개선에 관한 선행 발명으로 특허 1002139480000 호 가 있어 반전 시 반전구간에서 추가로 위치하는 고무블레이드가 압력을 분산시키는 방식 제시한 바 있으나, 이러한 고안은 와이퍼 시스템 구조가 복잡해지고, 제조 원가가 상승하는 단점을 가지고 있으며, 실질적으로 고무블레이드의 구조적 문제를 해결하지 못하고 있다. 또 다른 선행 발명으로 실용신안 2002026220000 호 가 있어 닦임접촉부를 동근 단면으로 형성하여 반전소음을 줄이는 고무블레이드 구조를 제시한 바 있으나, 이러한 구조는 소음 저감에는 효과도 크지 않을 뿐 아니라, 와이퍼블레이드 본래 목적인 닦임 성능의 저하가 우려되는 구조로써 문제를 해결하지 못하고 있다. 또 다른 선행 발명으로 특허 1024184500000 호 가 있어 중공형태의 고무블레이드 단면형태를 제시한 바가 있으나, 이러한 구조는 와이퍼블레이드 본래 목적인 닦임 성능의 저하가 우려되는 구조로써 닦임 성능을 유지하면서 반전소음을 제거해야 하는 문제를 해결하지 못하고 있다. 도 1은 일반적인 와이퍼블레이드의 구조를 나타내는 사시도이다. 도 2는 종래 기술의 고무블레이드의 구조를 나타내는 단면도이다. 도 3은 종래 기술의 고무블레이드가 닦임을 수행할 때의 구조를 나타내는 단면도이다. 도 4는 유리면의 와이핑 구역 내에서의 왕복 회전 와이핑 운동과 반전 와이핑 운동 위치를 나타내는 도면이다. 도 5는 종래 기술의 고무블레이드가 유리면에 와이핑 운동을 하면서 반전 와이핑 운동을 할 경우 유리면에 가해지는 반전충격과 그로 인한 반전소음이 발생하는 과정을 나타내는 단면도이다. 도 6은 본 발명 실시예의 고무블레이드의 자연상태에서의 구조를 나타내는 단면도이다. 도 7은 본 발명 실시예의 고무블레이드의 와이핑 운동을 시작하는 1차꺾임 와이핑상태의 구조를 나타내는 단면도이다. 도 8은 본 발명 실시예의 고무블레이드의 2차꺾임 와이핑상태에서의 반전충격을 최소화하는 구조를 나타내는 단면도이다. 도 9는 본 발명 실시예의 고무블레이드가 2차꺾임 와이핑상태에서의