KR100680604B1 - Wiper driving device - Google Patents

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KR100680604B1
KR100680604B1 KR1020050121558A KR20050121558A KR100680604B1 KR 100680604 B1 KR100680604 B1 KR 100680604B1 KR 1020050121558 A KR1020050121558 A KR 1020050121558A KR 20050121558 A KR20050121558 A KR 20050121558A KR 100680604 B1 KR100680604 B1 KR 100680604B1
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differential
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KR1020050121558A
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김영호
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현대자동차주식회사
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Abstract

A wiper drive apparatus is provided to reduce reverse noises by mounting a differential device, a control motor, each displacement sensor, and a control unit when a wiper blade arm is reversed by regulating rotational speed of a crank. A wiper drive apparatus includes a drive motor(110) and a crank(120). The crank receives rotational force of the drive motor and operates drive links. The wiper drive apparatus includes a control motor installed in the interior of a vehicle body to be continually rotated, a drive shaft, a first driven shaft, and a second driven shaft. The drive shaft receives a rotational force from the drive motor. The tip end of the first driven shaft is fixed to the crank. The second driven shaft receives a rotational force of the control motor. A differential unit is installed in the interior of the vehicle body. The wiper drive apparatus includes an angle displacement sensor and a control unit.

Description

와이퍼 구동 장치 {Wiper driving device}Wiper driving device {Wiper driving device}

도 1은 일반적인 와이퍼 구동 장치의 장착 위치를 나타내는 구성도,1 is a configuration diagram showing a mounting position of a general wiper drive device;

도 2는 종래 기술에 의한 와이퍼 구동 장치의 사시도,2 is a perspective view of a wiper drive device according to the prior art,

도 3은 종래 기술에 의한 와이퍼 구동 장치의 크랭크와 구동 링크의 3 is a view illustrating a crank and a drive link of a wiper drive device according to the related art.

결합부에 대한 확대도,       Enlarged view of the joint,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 와이퍼 구동 장치에 대한 사시도,4 is a perspective view of a wiper drive device according to an embodiment of the present invention,

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 와이퍼 블레이드 암의 구성 요소인 5 is a component of a wiper blade arm according to an embodiment of the present invention

차동 장치에 대한 확대도,        Enlarged view of differential device,

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 와이퍼 블레이드 암의 구성 요소인 6 is a component of a wiper blade arm according to an embodiment of the present invention

차동 장치에 대한 평면도,       Top view of a differential device,

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 와이퍼 구동 장치의 제어부를 포함한 Figure 7 includes a control unit of the wiper drive device according to an embodiment of the present invention

구성도,       Diagram,

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 와이퍼 구동 장치의 작동도. 8 is an operation of the wiper drive device according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 설명>Description of the main parts of the drawing

110 : 구동 모터 120 : 크랭크110: drive motor 120: crank

130, 131 : 구동 링크 140 : 고정 링크130, 131: drive link 140: fixed link

150, 151 : 구동 암 160, 161 : 피봇 축150, 151: drive arm 160, 161: pivot axis

170 : 차동 장치 180 : 제어 모터170: differential device 180: control motor

190 : 각 변위 센서 191 : 제어부190: angular displacement sensor 191: control unit

본 발명은 와이퍼 구동 장치에 관한 것으로, 종래의 와이퍼 구동 장치에 차동 장치 및 제어 모터를 장착하여, 크랭크의 회전 운동 속도를 조절하여 와이퍼 블레이드 암이 반전부를 이동 시 반전 소음을 감소 시킬 수 있는 와이퍼 구동 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wiper drive device, and equipped with a differential device and a control motor in a conventional wiper drive device, by adjusting the rotational movement speed of the crank wiper drive that can reduce the reversal noise when the wiper blade arm moves the inverter Relates to a device.

도 1은 일반적인 와이퍼 구동 장치의 장착 위치를 나타내는 구성도이다.1 is a configuration diagram showing a mounting position of a general wiper drive device.

도 1에 도시된 바와 같이, 일반적으로, 자동차에는 윈드 쉴드 글라스(wind shield glass)에 부착된 이물질을 제거하고 우천시 시계 확보를 위해 와이퍼 블레이드 암(200)이 설치되어 있으며, 이는 차체(300)의 내부에 설치되는 와이퍼 구동 장치(100)에 의해 일정한 와이핑 구간에서 좌우 왕복 회동하여 윈드 쉴드 글라스(400)를 세정하는 구조로 되어 있다. As shown in FIG. 1, in general, a vehicle is provided with a wiper blade arm 200 to remove foreign substances attached to a wind shield glass and secure a watch in rainy weather. The windshield glass 400 is cleaned by reciprocating left and right in a predetermined wiping section by the wiper driving device 100 installed therein.

이러한 일반적인 와이퍼 구동 장치(100)는 구동 모터와 일단이 구동 모터의 회전축에 고정 결합되어 있는 크랭크와 상기 크랭크의 타단에 결합되어 있는 구동 링크와 상기 구동 링크와 연동하여 와이퍼 블레이드 암을 회동 시키는 고정 링크 및 구동 암 등으로 구성되어 있다.The general wiper drive device 100 is a crank having a drive motor and one end fixedly coupled to a rotation shaft of the drive motor, a drive link coupled to the other end of the crank, and a fixed link for rotating the wiper blade arm in conjunction with the drive link. And a driving arm.

상기 구동 모터에서 발생한 회전 운동은 크랭크를 거쳐 구동 링크로 전달되고, 구동 링크로 전달된 회전력은 조수석측 구동 암을 통해 조수석 측 피봇 축으로 전달되는 동시에 운전석 측 구동 암을 통해 운전석 측 피봇 축으로 전달된다.The rotational motion generated by the drive motor is transmitted to the drive link via the crank, and the rotational force transmitted to the drive link is transmitted to the passenger side pivot axis through the passenger side drive arm and simultaneously to the driver side pivot axis through the driver side drive arm. do.

여기서 구동 모터에서 발생한 회전력은 크랭크와 구동 링크, 고정 링크를 거치면서 좌우 반복적인 선형 운동으로 변환 되고, 이는 각각의 구동 암과 피봇 축을 거치면서 반복적인 회전 운동으로 바뀌어, 결국 각 피봇 축에 고정된 와이퍼 블레이드 암(200)이 윈드 쉴드 글라스(400) 상에서 소정의 와이핑 각도를 이루어 좌우 왕복 회동하게 된다.Here, the rotational force generated by the drive motor is converted into repetitive linear motion left and right through the crank, the drive link, and the fixed link, which is converted into the repetitive rotational motion through the respective drive arm and the pivot axis, which is fixed to each pivot axis. The wiper blade arm 200 makes a predetermined wiping angle on the windshield glass 400 to rotate left and right.

상기 와이퍼 구동 장치(100)에서 와이퍼 블레이드 암(200)의 왕복 속도는 구동 모터의 구동 속도에 의해 결정되며, 일단이 구동 모터의 회전축에 고정 결합되어 있는 크랭크는 구동 모터의 구동 속도에 의해 일정한 속도로 회전 운동을 하게 된다.In the wiper drive device 100, the reciprocating speed of the wiper blade arm 200 is determined by the drive speed of the drive motor, and a crank having one end fixedly coupled to the rotation shaft of the drive motor is fixed by the drive speed of the drive motor. Rotating movement will be performed.

따라서, 상기 와이퍼 구동 장치(100)에 의해 구동 되는 와이퍼 블레이드 암(200)의 회동 속도는 모든 와이핑 구간에서 일정하게 되고, 와이퍼 블레이드 암(200)이 반전부(도 1의 A, B, C)를 이동 하는 경우 각 가속도가 급격히 증가하여 큰 반전 모멘트가 발생하고, 이에 의해 와이퍼 블레이드 암(200)의 반전 소음이 증가한다. Therefore, the rotation speed of the wiper blade arm 200 driven by the wiper drive device 100 is constant in all wiping sections, and the wiper blade arm 200 is inverted (A, B, C in FIG. 1). In the case of moving), the angular acceleration is rapidly increased to generate a large reversal moment, thereby increasing the reversal noise of the wiper blade arm 200.

이러한 문제점을 보완하기 위한 종래 기술을 첨부한 도면에 의하여 설명한다.The prior art to solve this problem will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 종래 기술에 의한 와이퍼 구동 장치의 사시도이고, 도 3은 종래 기술에 의한 와이퍼 구동 장치의 크랭크와 구동 링크의 결합 부분에 대한 확대도이다.2 is a perspective view of a wiper drive according to the prior art, and FIG. 3 is an enlarged view of a coupling portion of the crank and the drive link of the wiper drive according to the prior art.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 종래의 와이퍼 구동 장치는 구동 모터(10)와 일단이 구동 모터(10)의 회전축(11)에 고정 결합되어 있는 신축 가능한 크랭크(20)와; 상기 크랭크(20)의 타단에 결합되며, 신축 가능하게 형성된 구동 링크(30, 31)와; 상기 구동 링크(30, 31)와 연동하여 와이퍼 블레이드 암을 회동 시키는 고정 링크(40) 및 구동 암(50, 51)과 피봇 암(60, 61)및; 상기 구동 모터(10)의 외측면에 고정 설치되고, 중심부가 상기 구동 모터(10)의 회전축(11)상에 위치하여 크랭크(20)와 구동 링크(30, 31)의 결합부인 구동 조인트(32)를 안내하는 타원형의 가이드 홈(71)이 형성된 가이드 패널(70)로 구성된다. As shown in Figures 2 and 3, the conventional wiper drive device includes a stretchable crank 20, one end of which is fixedly coupled to the rotation shaft 11 of the drive motor 10 and the drive motor 10; A drive link (30, 31) coupled to the other end of the crank (20) and formed to be elastic; A fixed link (40), a drive arm (50, 51) and a pivot arm (60, 61) for rotating the wiper blade arm in cooperation with the drive link (30, 31); The drive joint 32 is fixedly installed on the outer surface of the drive motor 10, the center of which is located on the rotary shaft 11 of the drive motor 10 and is a coupling portion of the crank 20 and the drive links 30 and 31. It is composed of a guide panel 70 formed with an elliptical guide groove 71 for guiding).

구동 모터(10)에서 발생한 회전력은 크랭크(20)를 거쳐 구동 링크(30, 31)로 전달되는데 본 실시예에서 크랭크(20)와 구동 링크(30, 31)는 신축 가능하게 형성되어 있고, 크랭크(20)와 구동 링크(30, 31)의 결합부인 구동 조인트(32)는 가이드 패널(70)에 형성된 가이드 홈(71)의 구속을 받게 되어, 구동 조인트(32)의 궤적은 가이드 홈(71)의 형상과 동일한 타원의 궤적을 이루게 된다.The rotational force generated by the drive motor 10 is transmitted to the drive links 30 and 31 via the crank 20. In the present embodiment, the crank 20 and the drive links 30 and 31 are formed to be stretchable. The drive joint 32, which is a coupling portion between the 20 and the drive links 30 and 31, is constrained by the guide groove 71 formed in the guide panel 70, so that the trajectory of the drive joint 32 is the guide groove 71. The trajectory of the ellipse is the same as the shape of).

여기서 구동 모터(10)의 회전력에 의한 구동 조인트(32)의 타원형의 회전운동은 크랭크(20)와 구동 링크(30, 31)를 거치면서 좌우 반복의 선형 운동으로 변환 되고, 이것이 각 구동 암(50, 51)과 피봇 축(60, 61)을 거치면서 반복적인 회전 운동으로 바뀌어, 결국 각 피봇 축(60, 61)에 고정된 와이퍼 블레이드 암(200)이 윈드 쉴드 글라스 상에서 소정의 와이핑 각도를 이루어 좌우 왕복 회동하게 된다.Here, the elliptical rotational motion of the drive joint 32 by the rotational force of the drive motor 10 is converted into linear motion of right and left repetition while passing through the crank 20 and the drive links 30 and 31. 50, 51 and the pivot axes 60, 61 are changed into repetitive rotational movements, so that the wiper blade arm 200 fixed to each pivot axis 60, 61 has a predetermined wiping angle on the windshield glass. The left and right reciprocating rotation is made.

이때, 와이퍼 블레이드 암이 상단 또는 하단 반전부를 이동하는 경우(도 1의 A, B, C), 구동 조인트(32)가 타원 궤도의 가장 먼 거리를 이동하므로 원형 궤도에 비해 이동 거리가 증가하여, 동일한 각속도를 유지 하는 상태에서 선속도가 감소하고 이에 따라 피봇 축(60, 61)의 회전 운동 속도가 감소하여 와이퍼 블레이드 암(200)의 선형 이동 속도가 감소한다.At this time, when the wiper blade arm moves the upper or lower inverting portion (A, B, C of Figure 1), the drive joint 32 moves the farthest distance of the elliptical track, so the moving distance is increased compared to the circular track, The linear speed is reduced while maintaining the same angular velocity, and thus the rotational movement speeds of the pivot axes 60 and 61 are reduced to decrease the linear movement speed of the wiper blade arm 200.

따라서 와이퍼 블레이드 암(200)의 충격량을 감소하고 반전 회동시의 소음이 감소하게 되는 작동을 하게 된다.Therefore, the operation of reducing the amount of impact of the wiper blade arm 200 and the noise during the reverse rotation is to operate.

그러나, 이러한 종래의 발명은 구동 조인트(32)의 궤적이 타원형을 이루어, 원형 궤도에 비하여 원활한 회전이 어렵고 이에 따라 체터링(chattering)이 발생하여 와이퍼 블레이드 암의 구동이 원활하지 못한 문제점이 있었다.However, this conventional invention has a problem that the trajectory of the drive joint 32 has an elliptical shape, so that it is difficult to smoothly rotate compared to the circular track, and thus, the chattering occurs and the wiper blade arm is not smoothly driven.

또한, 크랭크(20)및 구동 링크(30)에 부착되는 스프링(23, 33, 34)에 의해 와이퍼 블레이드 암의 반전 시 가속 효과가 발생하는 부작용이 발생하였다.In addition, the springs 23, 33, and 34 attached to the crank 20 and the drive link 30 have an adverse effect that an acceleration effect occurs when the wiper blade arm is inverted.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 크랭크의 회전 궤적을 원형으로 유지하면서 크랭크와 구동 모터의 결합부에 차동 장치, 제어 모터, 각 변위 센서 및 제어부를 장착하여, 와이퍼 블레이드 암의 반전부를 지나는 경우 크랭크의 회전 속도를 감속하여, 와이퍼 블레이드 암의 반전 소음을 감소시키고 원활한 작동을 유도하여 사용의 편의성과 내구성을 증진시키는 와이퍼 구동 장치를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been made to solve the above problems, while maintaining the rotational trajectory of the crank in a circular shape, the differential part, the control motor, the angular displacement sensor and the control unit are mounted to the coupling part of the crank and the drive motor, thereby inverting the wiper blade arm. The purpose of the present invention is to provide a wiper drive device that reduces the rotational speed of the crank, reduces the reversal noise of the wiper blade arm, and induces smooth operation to promote ease of use and durability.

상기의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은, 구동 모터와, 상기 구동 모터의 회전력을 전달받아 구동 링크를 작동시키는 크랭크를 포함하는 와이퍼 구동 장치에 있어서, 차체의 내부에 설치되어 간헐적으로 회전하는 제어 모터와; 구동축과 제 1 피동축과 제 2 피동축을 포함하되, 상기 구동축은 상기 구동 모터로부터 회전 력을 받고, 상기 제 1 피동축의 선단부는 상기 크랭크와 고정 결합되고, 상기 제 2 피동축은 상기 제어 모터의 회전력을 받으며, 차체의 내부에 고정 설치되는 차동 장치로 구성되어 있다.In order to solve the above problems, the present invention, in the wiper drive device including a drive motor and a crank for receiving a rotational force of the drive motor to operate the drive link, the control is installed in the vehicle body to rotate intermittently A motor; And a driving shaft, a first driven shaft and a second driven shaft, wherein the driving shaft receives a rotational force from the driving motor, a front end portion of the first driven shaft is fixedly coupled to the crank, and the second driven shaft is controlled. It is composed of a differential device that receives the rotational force of the motor and is fixedly installed inside the vehicle body.

이하 첨부한 도면에 의하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 와이퍼 구동 장치에 대한 사시도 이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 와이퍼 블레이드 암의 구성 요소인 차동 장치에 대한 확대도이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 와이퍼 블레이드 암의 구성 요소인 차동 장치에 대한 평면도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 와이퍼 구동 장치의 제어부를 포함한 구성도이다. Figure 4 is a perspective view of the wiper drive device according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is an enlarged view of a differential device that is a component of the wiper blade arm according to an embodiment of the present invention, Figure 6 is an embodiment of the present invention 7 is a plan view of a differential device that is a component of a wiper blade arm according to an embodiment, and FIG. 7 is a block diagram of a wiper driving device according to an embodiment of the present invention.

이에 따라 본 발명의 구성을 설명한다.Accordingly, the configuration of the present invention will be described.

도 4 내지 도 7에서 도시하는 바와 같이, 본 발명은 구동 모터(110)와, 상기 구동 모터(110)의 회전력을 전달받아 구동 링크(130, 131)를 작동시키는 크랭크(120)를 포함하는 와이퍼 구동 장치에 있어서, 차체의 내부에 설치되어 간헐적으로 회전하는 제어 모터(180)와; 구동축(111)과 제 1 피동축(121)과 제 2 피동축(181)을 포함하되, 상기 구동축(111)은 상기 구동 모터(110)로부터 회전력을 받고, 상기 제 1 피동축(121)의 선단부는 상기 크랭크(120)와 고정 결합되고, 상기 제 2 피동축(181)은 상기 제어 모터(180)의 회전력을 받으며, 차체의 내부에 고정 설치되는 차동 장치(170)로 구성되어 있다.As shown in FIG. 4 to FIG. 7, the present invention provides a wiper including a drive motor 110 and a crank 120 that receives the rotational force of the drive motor 110 to operate the drive links 130 and 131. A drive apparatus, comprising: a control motor (180) installed inside a vehicle body and intermittently rotating; And a driving shaft 111, a first driven shaft 121, and a second driven shaft 181, wherein the driving shaft 111 receives rotational force from the driving motor 110, and the first driven shaft 121 of the first driven shaft 121. The front end portion is fixedly coupled to the crank 120, the second driven shaft 181 is composed of a differential device 170 is fixed to the interior of the vehicle receives the rotational force of the control motor 180.

차동 장치는 일반적으로 자동차의 동력 전달부에 장착되는 것으로, 트랜스미션(Transmission)에서 나오는 동력을 구동축에서 전달받아, 제 1 피동축 및 제 2 피동축에 연결된 바퀴에 동력을 전달하는데 사용되며, 차량의 원활한 운행을 위하여 제 1 피동축과 제 2 피동축의 회전 속도가 다른 경우 양쪽 바퀴에 걸리는 저항의 차이에 따라 차동 작용을 한다.Differential devices are generally mounted on a power transmission unit of a vehicle, and are used to transmit power from a transmission shaft to a wheel connected to a first driven shaft and a second driven shaft. For smooth running, when the rotational speeds of the first and second driven shafts are different, the differential operation is performed according to the difference in the resistance of both wheels.

본 발명은 전술한 원리를 응용하는 것으로, 상기 구동 모터(110)와 인접하여 구동축(111), 제 1 피동축(121), 제 2 피동축(181)을 가지는 차동 장치(170)가 위치하고 있으며, 상기 차동 장치(170)는 제 1 피동축(121)과 제 2 피동축(181)을 지지하는 브래킷 등 일반적인 고정 수단에 의해, 고정 링크(140)에 결합되거나 차체의 내부에 고정 결합된다.The present invention applies the above-described principle, the differential device 170 having a drive shaft 111, the first driven shaft 121, the second driven shaft 181 adjacent to the drive motor 110 is located In addition, the differential device 170 is coupled to the fixed link 140 or fixed to the inside of the vehicle body by general fixing means such as a bracket for supporting the first driven shaft 121 and the second driven shaft 181.

상기 차동 장치(170)는 구동 모터(110)에 의해 회전력을 전달받으며, 이 차동 장치(170)의 구동축(111)은 구동 모터(110)의 회전축으로 이루어지고, 차동 장치(170)의 2개의 피동축 중 제 1 피동축(121)은 크랭크(120)와 결합하여 크랭크(120)를 회전 시키며, 제 2 피동축(181)은 제어 모터(180)와 결합된다.The differential device 170 receives a rotational force by the drive motor 110, the drive shaft 111 of the differential device 170 is composed of a rotation axis of the drive motor 110, two of the differential device 170 Among the driven shafts, the first driven shaft 121 is coupled to the crank 120 to rotate the crank 120, and the second driven shaft 181 is coupled to the control motor 180.

상기 제어 모터(180)는 차동 장치(170)의 차동 작용을 야기하여 제 1 피동축 (121)과 제 2 피동축(181)의 회전속도를 변경시키는 역할을 하는 것으로, 제어 모터(180)의 회전축이 제 2 피동축(181)이 된다.The control motor 180 serves to change the rotational speed of the first driven shaft 121 and the second driven shaft 181 by causing a differential action of the differential device 170, the rotation shaft of the control motor 180 This second driven shaft 181 is obtained.

상기 제어 모터(180)는 차체의 내부 혹은 고정 링크(140)상에 일반적인 지지 수단에 의하여 고정 결합되어 있으며, 각 변위 센서(190) 및 제어부(191)를 장착하여 사용할 수 있다.The control motor 180 is fixedly coupled to the inner or fixed link 140 of the vehicle body by a general support means, it can be used by mounting each displacement sensor 190 and the control unit 191.

상기 각 변위 센서(190)는 차동 장치(170)의 외측면에 설치되어 상기 차동 장치(170)의 제 1 피동축(121)의 회전각을 감지하고, 상기 제어부(191)는 각 변위 센서(190)에서 감지한 회전각의 변위에 따라 상기 제어 모터(180)를 제어한다. The displacement sensor 190 is installed on the outer surface of the differential device 170 to detect the rotation angle of the first driven shaft 121 of the differential device 170, the control unit 191 is each displacement sensor ( The control motor 180 is controlled according to the displacement of the rotation angle sensed by 190.

도 5 및 도 6에서는 차동 장치에 관한 확대도와 평면도를 도시하고 있다. 이들은 차동 장치에 대한 일 예로써, 베벨 기어로 이루어진 차동 장치를 예시한다. 5 and 6 show an enlarged view and a plan view of the differential device. These illustrate, by way of example, a differential device consisting of bevel gears.

상기 차동 장치(170)는 상기 구동축(111)의 선단부에 결합되는 구동 피니언(171)과, 상기 구동 피니언(171)에 치합하는 링 기어(172)를 가지는 차동 케이스(173)와, 상기 차동 케이스(173) 내부에 회전 가능하도록 서로 대응되게 위치하는 한 쌍의 피니언 축(175)의 선단부에 결합하는 차동 피니언(174)과, 상기 차동 케이스(173) 내부에 상기 차동 피니언(174)과 치합하도록 위치하며 제 1 피동축과 제 2 피동축의 선단부와 결합하는 한 쌍의 사이드 기어(176)로 구성되는 것을 특징으로 한다. The differential device 170 includes a differential case 173 having a drive pinion 171 coupled to a distal end of the drive shaft 111, a ring gear 172 engaged with the drive pinion 171, and the differential case. (173) to engage with the differential pinion (174) coupled to the distal end of the pair of pinion shaft (175) positioned to be rotatably therein so as to engage the differential pinion (174) inside the differential case (173). And a pair of side gears 176 positioned and engaged with the distal end of the first driven shaft and the second driven shaft.

본 실시예에서 상기 차동 장치(170)의 구동축(111)은 구동 모터(110)의 회전축으로 이루어지며, 구동축(111)의 선단부에 구동 피니언(171)이 결합되어 있다.In this embodiment, the drive shaft 111 of the differential device 170 is made of a rotation shaft of the drive motor 110, the drive pinion 171 is coupled to the front end of the drive shaft 111.

상기 구동 피니언(171)과 치합되는 링 기어(172)는 사각 형상을 가지는 차동 케이스(173)의 외측면에 결합되는데, 상기 링 기어(172)는 웜 기어와 베벨 기어의 중간 형태로 볼 수 있는 하이포이드 기어(Hypoid Gear)의 형상으로, 기어의 치형은 쌍곡선으로 되어 있으며 구동 피니언(171)과 중심선상에서 아래쪽으로 치합되도록 설치된다.The ring gear 172 meshed with the driving pinion 171 is coupled to an outer surface of the differential case 173 having a quadrangular shape, and the ring gear 172 may be viewed as an intermediate form between a worm gear and a bevel gear. In the shape of a hypoid gear, the teeth of the gear are hyperbolic and are installed to engage downward with the driving pinion 171 on the center line.

또한 상기 차동 케이스(173) 내측면에 형성된 홈에 한 쌍의 차동 피니언(174)이 피니언 축(175)과 함께 회전 가능하게 결합되어 있으며, 상기 차동 피니언(174)에 한 쌍의 사이드 기어(176)가 치합된다. In addition, a pair of differential pinions 174 are rotatably coupled to the pinion shaft 175 in a groove formed in the inner surface of the differential case 173, and a pair of side gears 176 to the differential pinions 174. ) Is matched.

상기 차동 피니언(174)과 사이드 기어(176)는 베벨 기어의 형상으로 직선의 치형을 가지는 평 베벨 기어를 사용할 수 있으며, 다른 예로써 비틀림 각도가 형성된 치형을 가지는 스파이럴 베벨 기어를 장착하여 사용할 수 있다.The differential pinion 174 and the side gear 176 may use a flat bevel gear having a straight tooth in the shape of a bevel gear, and as another example, a spiral bevel gear having a tooth with a torsion angle may be mounted. .

또한 상기 차동 피니언(174)과 사이드 기어(176)가 치합되어 회전시 축 방향 으로 추력(Thrust)이 발생하므로 상기 제 1 피동축(121)과 제 2 피동축(181)을 지지하는 베이링(미 도시)에는 테이퍼 롤러 베어링을 사용하는 것이 바람직하다.In addition, since the differential pinion 174 and the side gear 176 are engaged to generate a thrust in the axial direction during rotation, a bearing for supporting the first driven shaft 121 and the second driven shaft 181 ( It is preferable to use a tapered roller bearing for the not shown).

상기 한 쌍의 사이드 기어(176)는 각각 제 1 피동축(121), 제 2 피동축(181)과 결합되고, 제 1 피동축(121)은 크랭크(120)와 결합하여 크랭크(120)를 회전시키며, 제 2 피동축(181)은 제 1 피동축(121)과 제 2 피동축(181)의 회전 속도를 조정하는 역할을 하는 제어 모터(180)와 결합된다.The pair of side gears 176 are coupled to the first driven shaft 121 and the second driven shaft 181, respectively, and the first driven shaft 121 is coupled to the crank 120 to form the crank 120. The second driven shaft 181 is coupled to the control motor 180 which adjusts the rotational speed of the first driven shaft 121 and the second driven shaft 181.

따라서 상기 크랭크(120)의 일측단은 제 1 피동축(121)과 고정 결합되어 있으며, 상기 제어 모터(180)의 회전축은 제 2 피동축(181)을 형성한다.Accordingly, one side end of the crank 120 is fixedly coupled to the first driven shaft 121, and the rotation shaft of the control motor 180 forms the second driven shaft 181.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 와이퍼 구동 장치의 구성도를 도시하고 있고, 도 8에서는 본 발명의 실시예에 따른 와이퍼 구동 장치의 작동도를 도시한다. FIG. 7 is a block diagram of a wiper drive device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a view illustrating an operation of the wiper drive device according to an embodiment of the present invention.

도 4 및 도 5와 도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명의 작동 및 효과를 설명하여 본다.The operation and effects of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5, 7 and 8.

상기 구동 모터(110)에서 발생한 회전 운동은 차동 장치(170)를 거쳐 크랭크(120)로 전달된다.The rotational motion generated by the drive motor 110 is transmitted to the crank 120 via the differential device 170.

크랭크(120)로 전달된 회전력은 구동 링크(130, 131)를 거쳐 조수석측 구동 암(150)을 통해 조수석 측 피봇 축(160)으로 전달되는 동시에 운전석 측 구동 암(151)을 통해 운전석 측 피봇 축(161)으로 전달되며, 결국 각 피봇 축(160, 161)에 고정된 와이퍼 블레이드 암(200)이 윈드 쉴드 글라스(400) 상에서 소정의 와이핑 각도를 이루어 좌우 왕복 회동한다.The rotational force transmitted to the crank 120 is transmitted to the passenger side side pivot axis 160 through the driver side drive arm 150 via the drive links 130 and 131 and at the same time the driver side pivot through the driver side drive arm 151. The wiper blade arm 200, which is transmitted to the shaft 161 and is fixed to each pivot shaft 160 and 161, rotates from side to side in a predetermined wiping angle on the windshield glass 400.

상기 와이퍼 구동 장치에서 와이퍼 블레이드 암(200)의 왕복 속도는 구동 모터(110)의 구동 속도와 이에 연결된 크랭크(120)의 회전 속도에 의해 결정되는데, 구동 모터(110)의 구동 속도가 일정한 경우, 차동 장치(170)에 의하여 크랭크(120)의 회동 속도를 조절 할 수 있다.In the wiper driving device, the reciprocating speed of the wiper blade arm 200 is determined by the driving speed of the driving motor 110 and the rotation speed of the crank 120 connected thereto. When the driving speed of the driving motor 110 is constant, The rotation speed of the crank 120 may be adjusted by the differential device 170.

상기 구동 모터(110)의 구동시 차동 장치(170)의 구동축(111)에 결합된 구동 피니언(171)을 회전 시키게 되고, 이에 따라 구동 피니언(171)에 치합되어 있는 링 기어(172)를 회전시켜 차동 케이스(173)를 회전시킨다.When the drive motor 110 is driven, the drive pinion 171 coupled to the drive shaft 111 of the differential device 170 is rotated, thereby rotating the ring gear 172 engaged with the drive pinion 171. To rotate the differential case 173.

이에 따라 한 쌍의 피니언 축(175)이 동시에 회전하고 연속해서 한 쌍의 차동 피니언(174)에 치합된 한쌍의 사이드 기어(176)가 회전하여 사이드 기어(176)에 결합된 제 1 피동축(121)과 제 2 피동축(181)을 회전시킨다.Accordingly, the first driven shaft coupled to the side gear 176 is rotated by the pair of side gears 176 rotated simultaneously and the pair of side gears 176 engaged with the pair of differential pinions 174 in succession. 121 and the second driven shaft 181 is rotated.

상기 제어 모터(180)가 작동하지 않는 경우 제 1 피동축(121)과 제 2 피동축 (181)의 회전 속도는 동일하게 되며, 1 피동축(121)과 제 2 피동축(181)은 일정한 속도를 유지하며 회전한다.When the control motor 180 does not operate, the rotation speeds of the first driven shaft 121 and the second driven shaft 181 are the same, and the first driven shaft 121 and the second driven shaft 181 are constant. Rotate while maintaining speed.

이때 상기 제어 모터(180)가 작동하여 제 2 피동축(181)의 회전 속도가 증가하는 경우, 링 기어(172), 차동 케이스(173) 및 피니언 축(175)의 회전은 제어 모터(180)가 작동하지 않는 경우와 동일하며, 다만 차동 피니언(174)이 자전하여 제 1 피동축(121)과 결합된 사이드 기어(176)을 역회전 시키고, 이에 의해 제 1 피동축(121)과 제 2 피동축(181)의 차동이 발생한다.At this time, if the control motor 180 is operating and the rotational speed of the second driven shaft 181 increases, the ring gear 172, rotation of the control motor 180 of the differential case 173 and the pinion shaft 175 Is the same as in the case of not operating, except that the differential pinion 174 rotates to reversely rotate the side gear 176 coupled with the first driven shaft 121, whereby the first driven shaft 121 and the second driven shaft 121 are rotated. Differential of the driven shaft 181 occurs.

따라서 제어 모터(180)가 작동하는 경우, 제 1 피동축(121)의 회전 속도는 상대적으로 감소하게 되고, 이로 인해 크랭크(120)의 회전 속도 역시 감소한다.Therefore, when the control motor 180 is operated, the rotational speed of the first driven shaft 121 is relatively reduced, thereby reducing the rotational speed of the crank 120.

이러한 원리를 이용하여, 와이퍼 블레이드 암(200)이 반전부(도 8의 D, F)에 위치하는 경우, 상기 제어 모터(180)를 작동시켜 구동 모터(110)의 회전 속도는 일정하게 유지하되 크랭크(120)의 회전 속도를 감소 시킬 수 있으며, 일반적인 와이핑 구간(도 8의 E)에 위치하는 경우, 제어 모터(180)의 작동을 중지하여 본래의 회전 속도를 유지 할 수 있다.Using this principle, when the wiper blade arm 200 is located in the inverting portion (D, F of FIG. 8), the control motor 180 is operated to maintain the rotational speed of the driving motor 110 constant. It is possible to reduce the rotational speed of the crank 120, and when located in the general wiping section (E of FIG. 8), it is possible to stop the operation of the control motor 180 to maintain the original rotational speed.

상기 제어 모터(180)의 작동에 대한 일예로 상기 제어 모터(180)를 각 변위 센서(190)와 제어부(191)를 통하여 자동으로 동작시켜 사용할 수 있다.As an example of the operation of the control motor 180, the control motor 180 may be automatically operated by using the displacement sensor 190 and the control unit 191.

도 7에서 도시하는 바와 같이 크랭크(120)에 인접하여 위치한 각 변위 센서(190)가 크랭크(120)의 회전각을 감지하고 각 변위에 따른 전기적 신호를 제어부(191)로 보내며, 제어부(191)는 이에 따라 제어 모터(180)을 제어 한다.As shown in FIG. 7, each displacement sensor 190 located adjacent to the crank 120 senses a rotation angle of the crank 120 and transmits an electrical signal according to each displacement to the controller 191, and the controller 191. Controls the control motor 180 accordingly.

크랭크(120)의 회전각이 와이퍼 블레이드 암이 반전부(도 8의 D, F)에 위치하는 회전각을 형성하는 경우, 크랭크(120)의 회전각을 감지한 각 변위 센서(190)는 상기 제어부(191)로 전기적 신호를 송출한다.When the rotation angle of the crank 120 forms the rotation angle at which the wiper blade arm is located at the inverting portion (D and F of FIG. 8), the displacement sensor 190 which detects the rotation angle of the crank 120 is The electrical signal is transmitted to the control unit 191.

상기 제어부(191)는 각 변위 센서(190)에서 송출한 전기적 신호에 따라 제어 모터(180)를 구동시키며, 이에 따라 차동 장치(170)에 의해 차동이 이루어져 제 1 피동축(121)의 회전 속도를 감속 시키며, 제 1 피동축(121)과 결합된 크랭크(120)의 회전 속도가 감소하고 이에 따라 와이퍼 블레이드 암의 회동 속도가 감소한다.The control unit 191 drives the control motor 180 in accordance with the electrical signal transmitted from each displacement sensor 190, according to the differential by the differential device 170, the rotational speed of the first driven shaft 121 To reduce the speed, the rotational speed of the crank 120 coupled with the first driven shaft 121 is reduced, thereby reducing the rotational speed of the wiper blade arm.

또한 와이퍼 블레이드 암(200)이 와이핑 구간(도 8의 E)에 위치하는 회전각을 형성시, 상기 크랭크(120)의 회전각에 의한 전기적 신호를 감지한 제어부(191)는 상기 제어 모터(180)의 작동을 중단 시키고 이에 의해 크랭크(120)의 회전 속도는 원래의 회전 속도로 복귀한다.In addition, when the wiper blade arm 200 forms a rotation angle located in the wiping section (E of FIG. 8), the control unit 191 that detects an electrical signal due to the rotation angle of the crank 120 includes the control motor ( The operation of 180 is stopped, whereby the rotational speed of the crank 120 returns to the original rotational speed.

상기와 같은 동작이 반복되어 와이퍼 블레이드 암이 반전 부(도 8의 D, F)에 위치하는 경우에는 크랭크(120)의 회전 속도가 감소하여 와이퍼 블레이드 암의 반전 회동을 감속하고, 이로 인해 반전 소음을 감소시키는 효능을 발휘한다.When the above operation is repeated and the wiper blade arm is located in the inverting portion (D, F of FIG. 8), the rotation speed of the crank 120 is decreased to slow down the inversion rotation of the wiper blade arm, thereby inverting noise. Exerts an effect of reducing

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 종래의 와이퍼 구동 장치에 대하여, 차동 장치, 제어 모터, 각 변위 센서 및 제어부를 장착하여, 크랭크의 회전 속도를 조정하여 와이퍼 블레이드 암의 반전시 반전 소음을 감소시켜, 차량 이용의 편의성과 내구성을 증진시키는 효과가 있다. As described above, the present invention is equipped with a differential device, a control motor, an angular displacement sensor, and a control unit with respect to the conventional wiper drive device, and adjusts the rotational speed of the crank to reduce the reversal noise when the wiper blade arm is inverted, There is an effect of improving the convenience and durability of the vehicle use.

Claims (3)

구동 모터와, 상기 구동 모터의 회전력을 전달받아 구동 링크를 작동시키는 크랭크를 포함하는 와이퍼 구동 장치에 있어서,In the wiper drive device comprising a drive motor and a crank for receiving the rotational force of the drive motor to operate the drive link, 차체의 내부에 설치되어 간헐적으로 회전하는 제어 모터와; A control motor installed inside the vehicle body and intermittently rotating; 구동축과 제 1 피동축과 제 2 피동축을 포함하되, 상기 구동축은 상기 구동 모터로부터 회전력을 받고, 상기 제 1 피동축의 선단부는 상기 크랭크와 고정 결합되고, 상기 제 2 피동축은 상기 제어 모터의 회전력을 받으며, 차체의 내부에 고정 설치되는 차동 장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 구동 장치.And a driving shaft, a first driven shaft, and a second driven shaft, wherein the driving shaft receives a rotational force from the driving motor, a front end portion of the first driven shaft is fixedly coupled to the crank, and the second driven shaft is the control motor. Receiving a rotational force of the wiper drive device, characterized in that consisting of a differential device fixedly installed inside the body. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 차동 장치의 외측면에 설치되어 상기 차동 장치의 제 1 피동축의 회전각을 감지하는 각 변위 센서와,An angular displacement sensor installed on an outer surface of the differential device for sensing a rotation angle of the first driven shaft of the differential device; 상기 각 변위 센서에서 감지된 회전각에 따라 상기 제어 모터를 제어하는 제어부로 구성되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 구동 장치.And a control unit for controlling the control motor according to the rotation angle sensed by the displacement sensors. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 차동 장치는 구동축의 선단부에 결합되는 구동 피니언과, 상기 구동 피 니언에 치합하는 링 기를 가지는 차동 케이스와, 상기 차동 케이스 내부에 회전 가능하도록 서로 대응되게 위치하는 한 쌍의 피니언 축의 선단부에 결합하는 차동 피니언과, 상기 차동 케이스 내부에 상기 차동 피니언과 치합하도록 위치하며 제 1 피동축과 제 2 피동축의 선단부와 결합하는 한 쌍의 사이드 기어로 구성되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 구동 장치. The differential device is coupled to a distal end of a pair of pinion shafts corresponding to each other so as to be rotatable inside the differential case, and a differential case having a drive pinion coupled to the distal end of the drive shaft, a ring group engaged with the drive pinion. And a pair of side gears positioned to mate with the differential pinions within the differential case and engaging the distal ends of the first and second driven shafts.
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