KR20010043755A - 윈드스크린 세척 장치용 분사 노즐 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세척수의 압력에 의해 개방되는 탄성의 통로를 구비한 밀봉 요소(14)를 포함하는 윈드스크린 세척 장치를 위한 분사 노즐(10, 50, 68, 70)에 관한 것이다. 상기 밀봉 요소(14)가 노즐(32) 앞의 물 유입부에 고정형 분사홀(20)과 함께 배열되는 것이 제시되어 있다.

Description

윈드스크린 세척 장치용 분사 노즐{Spray nozzle for a windscreen washing system}

차량에 이용되는 공지된 윈드스크린 세척 장치는 일반적으로 윈드스크린 와이퍼와 관련되어 이용된다. 헤드라이트에 이용되는 경우에, 상기 헤드라이트가 윈드스크린 와이퍼 없이 더 높은 압력만을 이용하는 것이 충분하다. 상기 장치는 강수로 인한 습기가 충분치 않을때 윈드스크린을 세척하기 위해서 작동된다. 상기 장치는 물탱크와 분사 노즐, 펌프를 포함하며 상기 펌프는 상황에 따라서 세척 및 부동 수단이 혼합되는 물을 압력을 통해 상기 물탱크로부터 수관(water pipe)을 지나서 분사 노즐로 공급한다. 일반적으로 상기 분사 노즐은 차량 바디의 부품, 예를 들어 보닛, 윈도우 프레임 등에 고정된다.

또한 분사 노즐이 부가적인 구성 부재로서 와이퍼 블레이드에 고정됨으로써 짧은 분사 길이를 이용하여 분사수가 세척 영역에 직접 배분되는 것은 이미 공지되어 있다. 분사수가 상기 와이퍼 블레이드에 근접한 부분에 집중되고 와이핑 동작을 통해 짧은 시간 동안에 다시 세척되기 때문에, 제공되는 분사수로 인해 시야가 곧 흐려진다. 상기 시스템의 단점은, 상기 구성에서 와이퍼 암과 와이퍼 블레이드 사이의 이음 영역을 이어주기 위해서 꼭 필요한 탄력성 부재가 날씨, 특히 우박과 강한 햇빛에 크게 영향받는 것이다. 또한 주행시 바람에 노출되는 상기 분사 노즐과 수관은 분사수에 충분한 부동 수단이 섞이지 않았거나 혹은 증발했거나 분사홀에서 새어 나갔다면 빙점보다 낮은 온도에서 빠르게 동결된다. 일반적으로 상기 동결된 수관과 분사 노즐을 다시 녹이는데에는 많은 경비가 든다.

상기 분사 노즐은 외부로 개방된 체크 밸브를 포함하며 상기 체크 밸브는 상기 와이퍼 장치를 오랫동안 사용하지 않을 때에 상기 수관이 비어 있는 것 또는 부동 수단이 외부로 새어나가는 것을 방지한다. 상기 체크 밸브는 주로 스프링/볼형 - 시스템에 따라 작동한다. 상기 체크 밸브는 상기 수관이 부분적으로만 채워지거나 가열 부재로부터 물로의 열전달이 방해받지 않도록 해야 한다. 또한 남은 물은 부분적으로 과열되어서 증발된다. 따라서 작동 시간 동안에 상기 분사 노즐에서 협소한 수로를 막는 석회 침전물이 생긴다.

또한 세척수의 압력에 의해 개방되고 압력이 사라지면서 닫히는 탄성으로 넓혀질 수 있는 노즐 부재를 구비한 분사 노즐도 공지되어 있다(Bosch Handelsprogramm 97/98, S. 29 참조). 분사홀은 폐쇄된 상태에서 서로 접해 있는, 상기 노즐 부재의 립 형상 부재에 의해 형성된다. 여기서 총 세척수 양은 상기 분사홀까지 채워지나, 특정의 분사 제트의 기하학적 형태와 분사 제트 방향에 도달하는 것은 어렵다.

종래의 특허원(DE 198 15 171. 3)에는 이음 부재 또는 상기 이음 부재와 일체식으로 연결된 와이핑 바아(bar)에 분사 노즐이 배열되어 있는 와이퍼 암이 상술되어 있다. 분사 제트에 이용되는 분사 개방부를 구비한 이음 부재의 오목부에 설치되거나 아래 쪽으로 돌출한 상기 와이핑 바아쪽의 측면 지지부에 클립된 노즐 바디에 상기 분사 노즐이 위치한다. 또한 고정형 혹은 탄성의 연결 부재를 통해 서로 연결되는 두 개의 노즐 바디가 제공될 수도 있다. 상기 노즐 바디는 쉽게 교체될 수 있고 주변 환경에 대해 잘 보호된다.

그 밖에 상기 노즐 바디가 일체식으로 제조되고 사출 성형 부재로서 플라스틱으로 제조되는 간단한 방법도 알려져 있다. 상기 노즐은 상기 노즐 바디에 고정되어 결합되거나 혹은 볼형 시트(ball shaped - seat)에 조정될 수 있게 지지된다. 특히 상기 분사 제트가 와이퍼 블레이드 바로 앞의 아래 영역으로 이어질 때, 와이퍼 암에 배치된 노즐 바디를 통해 분사수는 세척 영역에 잘 배분된다. 상기 구성을 통해 분사 제트 길이가 짧아지기 때문에, 높은 속도시에 상기 분사수 배분은 주행풍에 영향을 덜 받을 수 있다.

본 발명은 제 1 항의 전제부에 따른 윈드스크린 세척 장치용 분사 노즐에 관한 것이다.

도 1 은 밀봉 요소를 구비한 분사 노즐의 종단면도,

도 2 는 밀봉 요소를 구비한 상기 분사 노즐의 변형예의 종단면도,

도 3 은 폐쇄된 밀봉 요소를 구비한 수관의 부분 종단면도,

도 4 는 개방된 밀봉 요소를 구비한 상기 수관의 부분 종단면도,

도 5 는 부가적으로 스프링 요소를 구비한 상기 수관의 부분 종단면도.

본 발명에 따르면 분사 노즐은 고정형 분사홀 앞의 물 유입부(water-inlet)에 배열된 밀봉 요소를 포함한다. 세척수의 압력을 통해서 탄성의 통로가 개방되고 세척수는 고정형 상기 분사홀을 통해서 윈드스크린으로 분사된다. 상기 고정형 분사홀은 분사 제트의 안정된 기하학적 형상과 조정량에 따라 재제공되는 분사 제트 방향과 최적의 목표점(target point)을 보장한다. 상기 밀봉 요소가 단지 적은 구성 공간만을 필요로 하기 때문에 상기 분사홀로 이르는 바로 그 주변부에 배열될 수 있다. 상기 밀봉 요소는 압력이 없는 상태에서 세척수와 부동 수단이 세척 장치로부터 새어 나가는 것을 방지한다. 상기 밀봉 요소가 상기 노즐 바디의 수로에 설치되고 고정되기 때문에 상기 밀봉 요소를 이용하여 상기 노즐 바디도 위험에 손상을 입지 않고 노출된 지점에 위치할 수 있다.

여러 개의 분사홀이 수관 위로 공급된다면, 상기 밀봉 요소가 상기 수로의 분기된 부분 전에 배열되는 것이 합목적적이다. 본 발명의 구성에 따라 상기 밀봉 요소는 그 유입부에 에지를 포함하며 상기 수관을 위해 상기 밀봉 요소는 상기 에지를 이용하여 상기 노즐 바디와 독립된 연결 부재 사이에 고정된다. 상기 연결 부재는 상기 노즐 바디와 압밀(pressure-tight)하게 연결되고 예를 들어 클리핑, 노치를 통해 형상이 끼워 맞춰지거나 아교, 용접, 특히 초음파 용접을 통해 재료가 끼워맞춰진다. 따라서 상기 밀봉 요소의 탄성 에지는 밀봉부로 이용될 수 있다. 상기 밀봉 요소는 압력이 없는 상태에서는 서로 밀착되어 통로를 폐쇄시키는 립 형상의 벽 형태 부재를 그 유출부에 포함한다.

본 발명의 더 간단한 변형예는 상기 연결부의 바로 앞 영역에서 상기 노즐 바디에 위치하면서 안쪽으로 탄성으로 굽혀짐으로써 그 위치에서 상기 수관을 폐쇄시키는 상기 수관의 부재를 밀봉 요소로서 제공한다. 상기 윈드스크린 세척 장치의 펌프를 통해서 발생된 수압은 상기 수관의 탄성 부재를 그 위치에서 외부쪽으로 누르고 따라서 분사수를 위한 개방부가 개방된다. 본 발명의 또 다른 변형예에 따르면 상기 수관의 탄성 위치 외부의 스프링 요소는 상기 통로를 눌러서 한정된 압력에 이를 때까지 폐쇄시킨다. 상기 스프링 요소는 독립적으로 혹은 부가적으로 상기 수관의 특수한 구성을 위해 장착될 수 있다.

또 다른 장점은 하기의 도면 설명에 제시된다. 본 발명의 실시예는 도면에 도시되어 있다. 도면, 상세한 설명, 청구항은 많은 특징들을 복합적으로 포함한다. 당업자는 상기 특징들을 합목적적으로 개별 파악하며 의미있는 또 다른 복합체로 연결할 것이다.

윈드스크린 세척 장치의 분사 노즐(10)은 고정형 분사홀(20)과 밀봉 요소(14)를 구비한 상기 노즐(32)을 포함하는 노즐 바디(16)로 구성된다(도 1). 상기 노즐 바디(16)는 연결 부재(12)를 이용하여 도면에 도시되어 있지 않은, 상기 윈드스크린 세척 장치의 펌프와 탱크로 이어지는 수관과 연결된다. 상기 노즐 바디(16)는 수로(34)를 포함하고 상기 수로로부터 상기 노즐(32)까지 분사 수로(36, 38)로 나눠진다. 도 1 의 실시예에서 상기 연결 부재(12)는 용접 연결(74), 특히 초음파 용접을 통해서, 도 2 의 실시예에서는 클립 연결(72)을 통해 상기 노즐 바디(16)에 압밀해서 고정된다.

상기 밀봉 요소(14)는 상기 노즐 바디(16)의 수로(34)에 배열된다. 상기 밀봉 요소(14)는 상기 연결 부재(12)를 향해 있는 상기 노즐 바디(16)의 단부에 끼워져 있다. 상기 밀봉 요소(14)는 상기 노즐 바디(16)와 상기 연결 부재(12) 사이에서 수관을 위해 상기 밀봉 요소(14)를 고정시키는 에지(26)를 그 유입부(22)에 포함한다. 상기 에지(26)는 동시에 밀봉부로도 이용될 수 있다. 상기 밀봉 요소(14)는 압력이 없는 경우에 서로 맞닿아서 통로(40)를 폐쇄하는 립(28, 30)을 그 유출부(24)에 포함한다.

분사 과정시에 펌프를 통해서 발생된 수압은 상기 밀봉 요소(14)의 탄성 통로를 개방한다. 이때 물은 상기 유입부(22)로부터 상기 밀봉 요소(14)의 통로(40)로 들어가고 완전히 개방될 때까지는 폐쇄된 상황에서 서로 밀착되어 있는 상기 립(28, 30)의 내부쪽으로 누른다. 처음에 편편했던 립(28, 30)이 약간 아치형으로 되면서 개방부(42)가 생긴다. 상기 립(28, 30)의 외부 스톱은 상기 수로(34)의 벽(44)을 상기 노즐 바디(16)에 형성한다. 상기 펌프가 스위치 오프하면 수압이 없어지고 상기 밀봉 요소(14)의 기하학적 형상과 탄성을 통해서 주어진 고유 응력은 상기 립(28, 30)을 원위치로 복귀시키며 따라서 상기 개방부(42)는 다시 좁혀지고 상기 통로(40)는 폐쇄된다.

분사 과정시에 분사수는 상기 밀봉 요소(14)의 개방된 립(28, 30)과 상기 수로(34)를 거쳐서 그 단부에 상기 노즐을 포함하는 상기 분사 통로(36, 38)로 흐른다. 상기 노즐(32)은 볼형 시트에 지지되고 제한된 영역 내에서 조절될 수 있다. 상기 분사 통로(38)는 상기 분사 바디(16)에 나사로 고정된 튜브(18)를 지난다. 상기 튜브(18)의 다양한 길이를 통해 상기 노즐(32) 사이의 간격이 달라질 수 있다.

도 2 는 노즐 바디(48)를 구비한 분사 노즐(50)을 도시한다. 마찬가지로 상기 변형예는 체크 밸브로서 밀봉 요소(14)를 포함한다. 상기 노즐 바디(48)는 수로(52)를 포함하며, 상기 수로 중 최소한 두 분사 통로(54, 56)는 같은 길이로 서로 다른 방향으로 나뉘어 있다. 상기 변형예는 특히 상기 노즐(32) 사이에 적은 간격을 필요로 하는 윈드스크린 세척 장치에 적합하다. 상기 노즐(32)이 볼형 시트(46)에 지지되어 있기 때문에 상기 분사 제트는 제한된 영역에서 조절될 수 있다.

분사 노즐(68)의 또 다른 변형예에 따라 상기 수관(58) 자체가 밀봉 요소로서 작용한다. 상기 수관(58)은 상기 노즐 바디(62)의 연결 부재(12)의 최소한 바로 앞의 영역에 탄성적으로 넓혀질 수 있고 압력이 없는 상태에서 폐쇄되는 변형체인 밀봉부(60)를 구비한다(도 3). 협폭부(60)는 변형, 예를 들어 열간 주조 또는 이와 유사한 방식을 통해서 생긴다. 이 때 상기 수관(58)의 벽(66)이 안쪽으로 굽어지므로 상기 영역에서는 더 이상 어떤 수로도 생길 수 없다. 분사 과정에서, 분사수는 펌프에 의한 압력을 이용하여 상기 탱크로부터 상기 수관(58)을 지나 상기 협폭부(60)를 향해 흐르고 탄성의 벽(66)을 외부로 누름으로써 흐르는 분사수를 위한 개방부가 생긴다.

상기 분사 노즐(70)(도 5)은 한정된 폐쇄 압력을 발생시키고 상기 협폭부(60)의 외부에 장착된 스프링 요소(64)를 변형예로서 도시한다. 상기 스프링 요소(64)는 독립적으로 또는 부가적으로 상기 수관의 소성 변형을 위해 장착될 수 있다(도 5).

Claims (6)

1. 세척수의 압력에 의해 개방되는 탄성 통로를 구비한 밀봉 요소(14)를 포함하는 윈드스크린 세척 장치용 분사 노즐(10, 50, 68, 70)에 있어서,

   상기 밀봉 요소(14)가 노즐(32) 앞의 물 유입부에 고정형 분사홀(20)과 함께 배열되는 것을 특징으로 하는 분사 노즐.
2. 제 1 항에 있어서, 여러 개의 노즐(32)을 구비한 노즐 바디(16)에서 밀봉 요소(14)가 수관을 위해 연결 부재(12)에 장착되고 압력이 없을때 상기 밀봉 요소의 통로(40)가 립 형상의 벽 부재(28, 30)를 통해 유출부(24)에서 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 분사 노즐(10, 50).
3. 제 2 항에 있어서, 상기 밀봉 요소(14)가 유입부(22)에 에지(26)를 포함하고 상기 에지를 이용하여 상기 노즐 바디(16)와 상기 독립된 연결 부재(12) 사이가 상기 수관(58)을 위해 고정되는 것을 특징으로 하는 분사 노즐(10, 50).
4. 제 3 항에 있어서, 상기 밀봉 요소(14)와 상기 노즐 바디(16)가 클립 연결(72)을 통해서 형태가 끼워 맞춰지거나 혹은 용접 연결(74)을 통해서 소재가 적합하게 사용되는 것을 특징으로 하는 분사 노즐(10, 50).
5. 제 1 항에 있어서, 상기 수관(58)이 탄성을 가지고 밀봉 요소로서 상기 연결 부재(12)의 최소한의 앞 영역에서 형성되는 것을 특징으로 하는 분사 노즐(68)
6. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 수관(58)이 탄성을 가지고 상기 연결 부재(12)의 최소한의 앞 영역에서 스프링 요소(64)를 통해 압착되는 것을 특징으로 하는 분사 노즐(70).