앞유리 와이퍼

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배경

앞 유리 와이퍼는 운전자가 도로를 방해받지 않도록 자동차 앞 유리를 청소하는 데 사용됩니다. 승용차의 일반적인 와이프 각도는 약 67도입니다. 블레이드의 길이는 12-30인치(30-76cm)이며 길이는 2인치(5cm) 단위로 증가합니다.

연혁

앞유리 와이퍼의 역사는 자동차의 발명과 함께 시작되었습니다. 대부분의 운송 차량에는 와이퍼가 없었습니다. 말이 끄는 마차와 트럭은 느린 속도로 이동했으며 운전자나 승객을 보호하거나 바람막이 역할을 하기 위해 유리가 필요하지 않았습니다.

최초의 앞유리 와이퍼는 브러시였습니다. 발명가 JH Apjohn은 1903년 수직 판유리 앞유리에서 두 개의 브러시를 위아래로 움직이는 방법을 고안했습니다. 같은 해 Mary Anderson은 운전자가 내부에 있는 레버를 움직일 때 앞유리에서 빗물을 쓸어내는 스윙 암을 고안했습니다. 차. Anderson은 1905년에 기계식 앞유리 와이퍼의 발명에 대한 특허를 냈고 1913년에는 표준 장비가 되었습니다. 전기 모터는 아직 자동차 필수품이나 액세서리에 동력을 공급하는 데 사용되지 않았으며 Anderson의 장치에는 단점이 있었습니다. 다른 전원이 없으면 운전자는 한 손으로 레버를 움직여야 했습니다. 운전자의 다른 손은 차를 조종하고(휠 또는 조향 경운기로) 스틱 장착 기어 변속 장치와 브레이크 그립을 차 바닥이나 운전석 바깥쪽 런닝 보드에 세워 작동했습니다.

1905년에 고무 스트립이 와이퍼의 청소 도구로 브러시를 대체했습니다. 불행히도 운전 중 운전자가 앞유리를 닦아야 하는 위험한 필요성은 1917년까지 제거되지 않았습니다. 해결책은 전기 모터를 사용하여 긴 고무 날이 있는 단일 와이퍼를 뒤로 움직이는 것이었습니다. 그리고 앞으로. 하와이 치과의사 Dr. Ormand Wall은 자동차 앞유리 상단 중앙에 전기 모터를 배치하여 와이퍼가 반원형이나 무지개 모양으로 자동차 후드 위로 호를 그리도록 하여 자동 와이퍼를 발명했습니다. 와이퍼는 1912년 전기 스타터가 개발된 후 자동차의 첫 번째 전기 장치 중 하나였습니다. 1930년 이전 자동차의 와이퍼는 대부분 페어링되어 앞유리 상단에 매달렸습니다. 전기 시스템이 더 복잡해짐에 따라 앞유리 바닥으로 옮겨졌습니다.

앞유리 와셔가 와이퍼 켜기/끄기 레버에 추가되었으며, 앞유리 앞의 스프레이 노즐, 엔진실의 워셔액 탱크 및 이러한 작동을 조정하기 위한 전기 연결이 필요했습니다. 1962년 Bob Kearns는 운전자가 변경할 수 있는 간격과 속도를 가진 간헐적 와이퍼를 발명했습니다. 퓨즈와 회로 차단기가 있는 전자 시스템의 출현으로 전기 부품을 작동, 조절 및 조정함으로써 보다 다양한 와이퍼의 가능성이 확장되었습니다. 1980년대에 헤드라이트에 와이퍼가 추가되어 조명과 와이퍼 시스템을 연결해야 했습니다. 1990년대에는 앞유리에 비를 감지하고 와이퍼를 작동시키며 강우량에 따라 속도와 간헐적 사용을 조절하는 마이크로 센서가 앞유리에 내장되었습니다.

원자재

제조업체는 알루미늄 및 강철, 고무 블레이드, 연결 장치용 플라스틱 부싱 및 모터 부품 제조를 전문으로 하는 회사에서 모든 부품을 구매합니다. 앞유리 와이퍼와 앞유리 와이퍼 시스템(모터 포함)은 다른 어셈블리입니다. 일부 제조업체는 둘 다 만들고 다른 제조업체는 와이퍼만 생산합니다.

연결 및 구동 링크와 와이퍼를 움직이는 피벗은 아연 도금 강철로 만들어집니다. 아연 도금은 강철을 부식으로부터 보호하기 위해 아연 코팅을 적용하는 과정입니다. 해양 산업에서 사용되는 보트 및 차량용 드라이브 암은 염수로 인한 손상을 방지하는 스테인리스 스틸로 만들어집니다. 와이퍼 서스펜션과 클로도 아연 도금 강판입니다. 아연 도금 아연 코팅은 코팅되지 않은 강철보다 페인트하기 쉽습니다. 강철은 또한 와셔, 나사, 너트, 스프링 및 브래킷과 같은 와이퍼의 작은 부품에 있는 재료입니다.

블레이드 프레임은 알루미늄으로 만들어졌습니다. 블레이드는 천연 고무 또는 합성 화합물로 만들어집니다. 일부 고무 블레이드는 닦는 가장자리(스퀴지 표면)의 부드러운 고무와 칼날의 나머지 부분에서 닦는 가장자리를 지지하는 단단한 고무의 합성물입니다.

앞유리 와이퍼의 일부를 구성하는 다른 재료는 피벗의 와셔용 고무와 링키지의 연결 부품용 구멍을 정렬하는 플라스틱 부싱입니다. 와이퍼 서스펜션은 일반적으로 검정색으로 칠해져 있습니다. 와이퍼 제조업체가 와이퍼 시스템도 구축하는 경우 모터는 하청업체에서 구매합니다. 모터는 강철 하우징에 들어 있으며 구리선으로 감긴 영구 자석 모터를 포함합니다. 각 하우징에는 차량의 일부인 전선용 연결부가 있으며 와이퍼 작동을 위한 배선 하네스가 제공됩니다. 각 모터는 또한 모터가 제어하는 ​​시스템의 정교함에 따라 하나 이상의 전자 회로를 포함합니다.

디자인

앞유리 와이퍼는 앞유리에서 물을 제거하도록 설계 및 제작되었습니다. 대부분의 자동차에는 앞유리에 2개의 와이퍼가 있으며 후면 창에 1개, 각 헤드라이트에 1개 있습니다. 차량 외부에서 보이는 와이퍼 부품은 고무 블레이드, 블레이드를 고정하는 와이퍼 암, 스프링 링키지 및 와이퍼 피벗 부품입니다. 와이퍼 자체에는 와이퍼 아래의 작은 팔인 압력 지점 또는 클로라고 하는 최대 6개의 부품이 있습니다. 발톱은 블레이드 뒤쪽을 따라 와이퍼의 압력을 분산시킵니다. 이것은 와이퍼가 빔이고 클로가 서스펜션 구성 요소인 서스펜션 시스템이 있는 균형 빔으로 설명됩니다. 발톱은 날을 따라 유리를 청소하기 위해 균일한 압력을 분배하기 위해 앞유리에 대해 날이 구부러진 상태를 유지합니다. 발톱이 많을수록 일반적으로 압력이 더 잘 분산되며 크거나 많이 구부러진 앞유리에 적합합니다.

고무는 블레이드의 친숙한 부분이지만 실제로 블레이드에는 프레임 길이를 따라 슬롯이 있고 프레임에 교체용 구멍이 있는 블레이드 프레임이라고 하는 금속 스트립이 포함되어 있습니다. 교체 구멍은 고무 블레이드를 리필로 교체하기 위한 액세스를 제공합니다. 알루미늄 프레임의 블레이드도 하나의 유닛으로 변경할 수 있습니다.

표준 2개의 앞유리 와이퍼는 일반적으로 운전석에 하나의 와이퍼와 승객의 시야를 가로질러 이동하는 앞유리 중앙 근처에 위치하는 단일 모터, 탠덤 방식으로 작동됩니다. 와이퍼는 피벗에 고정됩니다. 연결링크라고 하는 긴 막대의 양단에 있는 브라켓에 와이퍼와 피벗이 장착되어 있고, 모터의 힘이 연결링크의 드라이버 쪽 끝을 밀면 다른 쪽 와이퍼가 차례로 움직입니다. 연결 링크는 와이퍼 모터 근처의 드라이브 링크라고 하는 또 다른 긴 막대에 부착됩니다. 가느다란 스프링 링크는 피벗을 드라이브 링크에 연결하여 와이퍼를 정지 위치 또는 주차 위치로 되돌리고 와이퍼를 앞유리 가까이에 안고 링크가 손상된 경우 와이퍼를 차량에 부착된 상태로 유지합니다.

모터와 드라이브 링크 사이에는 캠(또 다른 짧은 로드)과 피벗, 기어 출력 샤프트 및 웜 기어로 구성된 연결 시스템이 드라이브 암에 전달되는 모터의 힘을 제어합니다. 웜기어는 모터의 토크(힘)를 증가시키면서 모터의 속도를 늦춥니다. 기어를 사용하면 작은 모터가 유리를 가로질러 블레이드를 움직일 수 있는 충분한 힘을 생성할 수 있습니다. 이 설명은 단일 모터를 사용하여 두 와이퍼를 모두 구동하는 것을 기반으로 합니다. 하나의 모터가 각 와이퍼에 동력을 공급하는 경우 소위 단위화된 모터 시스템에서 두 개의 와이퍼를 함께 움직이기 위해 더 많은 링크가 필요합니다.

이 곱해진 힘은 블레이드가 양쪽 모두에서 멈추는 것을 가속하는 데 필요합니다. 앞유리 와이퍼 시스템. 유리에 대한 고무의 마찰에 저항하고, 유리의 먼지에 고무가 마찰에 저항하고, 앞유리에 가해지는 바람의 압력에 저항합니다.

탠덤 방식이 가장 일반적입니다. 블레이드가 운전자 앞에서 가장 많이 겹치는 앞유리에 겹치는 클리어 영역을 생성하기 때문입니다. 두 개의 블레이드가 있는 반대 방식은 앞유리의 두 블레이드가 차의 측면을 향하는 것으로 시작하고 두 블레이드가 앞유리의 중앙을 향해 회전할 때 겹치게 됩니다. 앞유리 중앙에서 호를 그리며 스윙하는 단일 와이퍼도 사용됩니다. 단일 암으로 제어되는 와이퍼는 가장 복잡합니다. 유리 위를 쓸면서 와이퍼 암이 자동차 측면으로 길어지고 앞유리 중앙을 똑바로 가리키면서 다시 수축됩니다. 탠덤 및 반대 작동 방식의 2개의 와이퍼 각각과 단일 와이퍼 방식의 1개의 와이퍼는 단일 반경으로 호를 형성하므로 방사형 암 와이퍼라고 합니다. 단일 암으로 제어되는 와이퍼는 다중 반경 아크를 생성합니다.

전기 모터, 웜 기어, 기어 샤프트, 캠, 드라이브 링크 및 피벗이 대시 아래쪽에 내장되어 있습니다. 연결 링크와 와이퍼 피벗은 앞유리 아래와 트림 몰딩 뒤에 있습니다. 함몰 와이퍼라고 하는 와이퍼는 사용하지 않을 때 몰딩 뒤에 놓입니다. 눌리지 않은 와이퍼는 정지 상태에서도 앞유리 트림 몰딩 위에 있으며 차량 외부와 승객실에서 볼 수 있습니다. 조수석에서 와이퍼의 온/오프 레버는 일반적으로 스티어링 칼럼에 부착됩니다. 와이퍼가 켜지면 와이퍼 모터 내부의 전자 회로가 와이퍼를 시작합니다. 와이퍼가 꺼지면 회로가 와이퍼 모터의 전원을 차단합니다. 와이퍼의 간헐적 작동은 기본적으로 회로도 조절하는 와이퍼 모터의 짧은 온/오프 기간입니다.

제조
프로세스

<올>

와이퍼 제조업체는 하청업체에서 제공하는 많은 양의 재료를 보유하고 있습니다. 자재가 입고되면 입고 검사관이 부품의 종류와 수량을 확인하고 재고를 정리하여 부품을 보관합니다.

작업자는 각 와이퍼의 피벗 샤프트를 조립하는 것으로 시작합니다. 피벗 샤프트는 와이퍼 암을 안전하게 고정하는 동시에 설계 와이퍼 각도를 피벗 및 스위핑할 수 있도록 하는 패스너 및 스페이서 세트로 구성됩니다. 샤프트 어셈블리에는 피벗 샤프트 자체와 (작은 연결 링크 근처 끝에서 샤프트 끝까지) 고무 와셔, 금속 와셔, 너트, 너트 캡, 널링 드라이버, 와셔 및 도토리 너트가 포함됩니다. 널링 드라이버는 모든 부착물을 잡는 측면에 융기가 있는 너트 유형입니다. 와이퍼 암은 널링된 드라이버에 위치하여 샤프트의 위치에서 벗어나지 않도록 하고 와셔와 도토리 너트는 샤프트에 암을 고정합니다. 그런 다음 피벗 샤프트를 와셔와 스프링 클립으로 작은 연결 링크에 부착합니다. 축이 링크에 부착될 때 축과 링크의 설계에 따라 축의 핀을 세 개의 핀 위치 중 하나에 삽입할 수 있습니다.

단일 암 와이퍼 구성의 경우 U자형 아연 도금 강철 브래킷이 2개의 샤프트 나사를 사용하여 유일한 피벗 샤프트의 작은 연결 링크에 고정됩니다. 브래킷의 다른 쪽 끝은 나중에 드라이브 링크에 부착됩니다. 와이퍼가 2개인 구성의 경우 조수석 와이퍼용 작은 연결 링크가 샤프트 나사로 더 긴 연결 링크의 끝에 브래킷으로 결합됩니다. 마찬가지로 운전석 와이퍼용 작은 연결링크에 브라켓을 놓고, 더 긴 연결링크의 반대쪽 끝에 부착한다. 나중에 이 끝은 드라이브 링크에도 부착됩니다.

드라이브 링크는 다음 단계에서 모터에 부착됩니다. 웜기어 감속 및 기타 연동 모터는 벤더에서 제공하는 재고품으로 와이퍼 시스템 제조사에서는 변경을 하지 않습니다. 구동 링크는 기어 샤프트 끝의 캠(구동 암)에 정확하게 고정되어야 와이퍼가 올바르게 스위핑될 뿐만 아니라 자동차 몰딩 아래의 올바른 위치에 주차할 수 있습니다. 캠과 드라이브 링크 사이의 연결은 미러 브래킷이라는 다른 브래킷을 사용하여 고정됩니다.

구동링크와 캠과 모터 사이의 각도를 설정하기 위해 다이세트 내부에 모터, 캠, 미러브라켓, 구동링크를 넣습니다. 다이 세트는 네 부분에 맞는 영역이 있는 강철로 만들어진 윤곽선과 같은 패턴입니다. 와이퍼 시스템 제조업체는 장착을 위한 다양한 각도의 다이 세트 컬렉션을 보유하고 있습니다. 탠덤 시스템 모터. 모터에 대한 드라이브 링크. 브래킷은 나사 세트로 드라이브 링크에 장착됩니다. 그런 다음 브래킷이 캠에 부착됩니다.

각도가 설정되면 캠이 구동축에 맞는지 확인합니다. 캠과 구동축 사이에 스페이서 와셔가 추가되고(필요한 경우) 두 개는 모터 너트와 나사 세트로 연결됩니다. 단일 와이퍼 구성의 경우 단일 작은 링크와 피벗이 있는 브래킷이 드라이브 링크에 나사로 고정됩니다. 2개의 와이퍼가 있는 구성의 경우 운전석 피벗과 작은 연결 링크를 지원하는 긴 연결 링크 끝에 있는 브래킷이 드라이브 링크에 고정됩니다.

앞유리 와이퍼 시스템을 조립하는 마지막 단계에서 스프링으로 만든 연결 장치가 추가되어 각 피벗 샤프트를 구동 링크에 연결합니다. 와이퍼 암과 블레이드는 피벗에 연결됩니다. 모터의 스타터도 정지 위치로 이동하고 와이퍼는 정지 위치에 배치됩니다.

고객이 앞유리 와이퍼 시스템을 구매하는 경우 액세서리가 포함될 수 있습니다. 물병이 있는 와셔 시스템, 튜빙 및 대시보드용 컨트롤이 가장 일반적인 액세서리 세트입니다. 와셔 컨트롤이 있는 배선 하네스와 와이퍼용 기타 전기 연결부가 모터와 함께 제공됩니다.

완성된 앞유리 와이퍼는 아래와 같이 최종 품질 관리 검사를 거쳐 포장 구역으로 이송됩니다. 주문한 품목에 따라 와이퍼, 모터 시스템 및 액세서리로 구성된 각 세트에 작동, 유지보수 및 반품 정보가 함께 포장됩니다.

고객이 여러 품목을 주문한 경우 별도의 상자가 함께 번들로 제공되고 배송 상자에 포장됩니다.

품질 관리

조립하는 동안 작업자는 작업하는 동안 부품의 상태를 관찰하지만 특정 품질 관리 활동은 모터를 켜서 시동을 확인하고 모터의 표시로 만드는 소리를 들어 모터의 작동을 확인하는 것뿐입니다. 성능.

조립이 완료되고 와이퍼와 시스템이 포장되기 전에 마지막 검사가 수행됩니다. 제조 책임자 또는 최종 품질 관리 검사관은 어셈블리의 일반적인 모양을 보고, 와이퍼가 청소에 적합한 크기와 각도로 조정되었는지 확인하고, 어셈블리가 고정 위치에 있는지 확인합니다. 감독관 또는 검사관은 또한 어셈블리와 함께 올바른 액세서리가 포장될 준비가 되었는지 확인합니다.

부산물/폐기물

트리밍 또는 거부되거나 손상된 부품에서 소량의 강철 및 알루미늄 스크랩은 쓰레기통에 수집되어 회수 딜러에게 판매되고, 재활용 딜러는 재활용을 위해 스크랩을 녹이는 금속 제조업체에 판매합니다. 받은 부품의 포장도 수거하여 재활용합니다.

미래

2002년 현재 앞유리 와이퍼 및 와이퍼 시스템은 자동차 및 기타 차량의 변화, 기술 향상 및 소비자 요구로 인해 진화하고 있습니다. 와이퍼 블레이드는 최대 76cm(30인치) 길이로 앞유리를 청소할 때 더 많은 저항을 생성합니다. 앞유리용 야간 투시경이 개발 중이며 저항을 증가시키고 와이퍼에 필요한 치수를 변경합니다. 블레이드는 점점 더 유연한 고무, 즉 얼음과 눈을 방지하기 위해 블레이드 주위에 맞는 소위 "부츠"와 오일과 왁스가 부착 및 노화되는 것을 방지하기 위해 블레이드의 스퀴지 가장자리에 논스틱 코팅을 사용하여 개선되고 있습니다.

모터 시스템은 또한 더 긴 와이퍼와 더 많은 액세서리에 전력을 공급하기 위해 전압이 증가하고 있습니다. 엔지니어들은 와이퍼 시스템을 시작 및 중지하기 위해 운전자의 조치가 필요하지 않은 완전 자동화 시스템을 조사하고 있습니다. 발명가들은 1990년대 후반에 사용 가능한 빗물 감지 센서의 기능이 확장되어 예를 들어 비가 내리지 않는 더러운 앞유리를 와이퍼가 청소하도록 할 수 있을 것으로 기대합니다. 앞유리 와이퍼는 가장 신뢰할 수 있는 자동차 장치 중 하나입니다. 와이퍼 시스템의 설계 수명은 150만 와이프입니다.

자세히 알아보기

책

Billiet, Walter E., Leslie F. Goings. 자동차 전기 시스템. 일리노이주 알십:American Technical Publishers, Inc., 1970.

클라이머, 플로이드. 그 멋진 오래된 자동차. 뉴욕:Bonanza Books, 1953.

하루, 존. 보쉬의 모터카 북. 뉴욕:St. Martin's Press, 1976.

Halderman, James D. 자동차 전기 및 전자 시스템. Englewood Cliffs, NJ:1988년 Prentice Hall.

Setright, L. J. K. 및 Ian Ward, ed. 자동차의 해부학. 뉴욕:Crescent Books, 1977.

자동차의 세계:자동차의 그림 백과사전. 권. 22. 뉴욕:컬럼비아 하우스, 1974.

기타

Anco 웹 페이지. 2001년 12월. .

Cleveland Ignition Co. 웹 페이지. 2001년 12월. .

질리안 에스 홈즈