기구설계학 설계과제[자동차 와이퍼 - 용차 윈도우 단일 와이퍼용 4절 기구 설계]

기구설계학
설계목표

기존에 주류인 이중 와이퍼 시스템을 단일 와이퍼 구동용 4절 기구를 설계하고자 한다.
그림1. 승용차 윈도우와 세척 와이퍼 그림2. 람보르기니 1979년형
대부분 승용차의 전면 유리창을 닦는 장치인 와이퍼로 그림1과 같이 2개의 브러시를 사용하는 시스템이 주류를 이루고 있다.
본 과제에서는 기존에 주류인 이중 와이퍼 시스템을 단일 와이퍼 시스템으로 구성하고자 한다. 단일 와이퍼 시스템은 와이퍼 구동계를 간단히 할 수 있는 장점이 있으며, 그에 따른 신뢰성 및 유지 보수비용 절감을 꾀할 수 있다.
단일 와이퍼 시스템은 기존에 몇몇 고급 차량에 도입되고 있다. 다음의 그림2는 기존 차량에 도입된 단일 와이퍼 시스템을 나타내고 있다.
그림2에서 예로 든 차량은 1979년형 람보르기니로 전면 유리창의 외곽선이 거의 삼각형을 이루고 있으므로 단일 와이퍼 시스템이 유리창을 지나가는 반원 형태의 궤적과 잘 대응되는 특징을 갖고 있다.
그림1
그림2
설계 사양
단일 와이퍼를 사용하여 주어진 면적의 윈도우를 효과적으로 세척하기 위해서 다음의 그림3과 같은 준준형 자동차의 전면유리창 사이즈를 선정한 후 전체적인 4절 기구를 그림4와 같이 적용하도록 한다.
그림3. 준중형 자동차의 전면유리창
그림.4 4절 기구를 이용한 단일 와이퍼 선정
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