雨刮裝置及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于清潔車輛擋風(fēng)玻璃的雨刮裝置。該雨刮裝置包括一用于密封抵壓于擋風(fēng)玻璃的雨刮條以及至少一個支架元件，該至少一個支架元件與雨刮條相連，以將該雨刮條偏置成預(yù)定的結(jié)構(gòu)。一框架結(jié)構(gòu)連接至該至少一個支架元件，并包括至少兩個部件。其中一個部件具有一帶有彈性擋塊的細(xì)長構(gòu)件，另一個部件包括一縱向延伸的開口。該開口的其中一個壁具有一形狀與彈性擋塊相似的凹部。該細(xì)長構(gòu)件插入該開口中，直至彈性擋塊卡接在開口中，以使兩個部件相連。
【專利說明】雨刮裝置及其制造方法
[0001] 相關(guān)申請的奪叉引用
[0002] 本申請要求2011年12月14日提交的第61/570, 563號美國臨時申請的權(quán)益，其 全部內(nèi)容通過引用并入此處。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本發(fā)明主要涉及用于汽車的雨刮裝置，尤其涉及混合動力雨刮裝置。

【背景技術(shù)】
[0004] 大多數(shù)的汽車雨刮裝置或汽車雨刷可以分類為傳統(tǒng)型雨刷（以下稱為"傳統(tǒng)刮 片"）或梁型雨刷（以下稱為"梁式刮片"）。傳統(tǒng)刮片通常包括一細(xì)長的雨刮條；至少一個 支架元件（也稱為屈曲件（flexor));以及一框架結(jié)構(gòu)，其帶有一用于連接至一雨刮臂的連 接裝置、多個連桿機(jī)構(gòu)以及多個爪部。支架元件在處于松弛狀態(tài)下時通常呈直線形，且框架 結(jié)構(gòu)將來自雨刮臂的力分散在支架元件和雨刮條的長度上，同時使得支架元件和雨刮條彎 曲并匹配車輛擋風(fēng)玻璃的曲率。這在雨刮條和擋風(fēng)玻璃之間形成了密封?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的各種 部件通常通過多個銷子相互連接，這些銷子插入穿過不同部件上對齊的孔，然后發(fā)生變形 以建立不同部件之間恒久不變的樞轉(zhuǎn)關(guān)系。
[0005] 與傳統(tǒng)刮片相比，梁式刮片缺少框架結(jié)構(gòu)。相反，梁式刮片的支架元件在處于松弛 狀態(tài)下時是彎曲的，且連接裝置直接連接至一個或多個支架元件。當(dāng)梁式刮片擠壓在擋風(fēng) 玻璃上時，該彎曲的支架元件使得雨刮條匹配擋風(fēng)玻璃的曲率，并且基本將雨刮條的全長 擠壓在擋風(fēng)玻璃上，以在雨刮條和擋風(fēng)玻璃之間形成密封。梁式刮片通常還包括一個或多 個擾流元件，當(dāng)車輛在開動時，該擾流元件利用梁式刮片上的氣流向支架元件和雨刮條施 加下壓力，以進(jìn)一步擠壓雨刷。
[0006] -些雨刷制造商已經(jīng)開始制造并銷售"混合動力刮片"，該"混合動力刮片"包括傳 統(tǒng)刮片和梁式刮片的某些特點(diǎn)。這種混合動力刮片通常包括一框架結(jié)構(gòu)以及一覆蓋該框架 結(jié)構(gòu)的擾流板形的蓋片。這使得其他傳統(tǒng)刮片具有梁式刮片的下壓力的效果。正如傳統(tǒng)刮 片一樣，典型混合動力刮片的框架結(jié)構(gòu)包括多個通過多個變形銷子彼此可樞轉(zhuǎn)地相連的構(gòu) 件。然而，目前將這些構(gòu)件以這種方式（即，在汽車的運(yùn)行過程中，這些構(gòu)件不會破裂）彼 此連接而采用的工藝可能是費(fèi)時和/或高成本的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于清潔車輛擋風(fēng)玻璃的雨刮裝置。該雨刮 裝置包括一由柔性材料制成的細(xì)長的雨刮條，其用于密封抵壓在擋風(fēng)玻璃上；以及至少一 個可撓曲的支架元件，其與雨刮條連接，以用于將該雨刮條偏置成預(yù)定的結(jié)構(gòu)。一框架結(jié)構(gòu) 連接至該至少一個支架元件，并包括至少兩個部件。其中一個部件具有一細(xì)長構(gòu)件，另一個 部件具有一開口，該開口的形狀適于容納該細(xì)長構(gòu)件。細(xì)長構(gòu)件或開口的壁上具有一彈性 擋塊，且細(xì)長構(gòu)件和開口的壁中的另一個具有一凹部，該凹部的形狀適于容納該彈性擋塊。 細(xì)長構(gòu)件設(shè)置在開口中，且彈性擋塊容置在凹部內(nèi)，從而使兩個部件相連。這種連接非常牢 固，并且使兩個部件以這種方式相連，即，在車輛的運(yùn)行過程中，它們不會彼此脫離。另外， 還可以通過簡單地推動細(xì)長構(gòu)件直至彈性擋塊與凹部卡接來手動或自動地實(shí)現(xiàn)這種連接。 這種卡接會發(fā)出聲響提示這兩個部件之間已經(jīng)建立了適當(dāng)?shù)倪B接。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，該至少兩個部件包括一主橋和一對尾端片子組件。該 主橋包括一對開口，且每個開口的一個壁上具有凹部。每個尾端片子組件包括一呈連接件 形式的細(xì)長構(gòu)件，該連接件連接至一端蓋以及一帶有與支架元件連接的爪部的連桿機(jī)構(gòu)。 每個連接件包括一容置在主橋上的一個凹部中的彈性擋塊。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的又另一個方面，凹部與主橋的端部間隔開，從而無法從主橋的外部 接近該彈性擋塊。因此，尾端片子組件與主橋之間的連接是不可逆的且恒久不變的。這進(jìn) 一步確保了這些部件不會彼此脫離。
[0010] 本發(fā)明的另一個方面是一種制造雨刮裝置的方法。該方法包括將至少一個支架元 件與一雨刮條連接的步驟，以將該細(xì)長的雨刮條偏置成預(yù)定的結(jié)構(gòu)。該方法繼續(xù)包括制備 一框架結(jié)構(gòu)的步驟，該框架結(jié)構(gòu)包括至少兩個部件，且其中一個部件具有一細(xì)長構(gòu)件，另一 個部件具有一開口，該開口的形狀適于容納該細(xì)長構(gòu)件。細(xì)長構(gòu)件或開口的壁上具有一彈 性擋塊，且細(xì)長構(gòu)件和開口的壁中的另一個包括一形狀與該彈性擋塊相似的凹部。該方法 繼續(xù)進(jìn)行將兩個部件中的至少一個與該至少一個支架元件連接的步驟。然后該方法繼續(xù)將 一個部件的細(xì)長構(gòu)件插入另一個部件的開口中，直至將彈性擋塊與凹部卡接以使兩個部件 相連。該過程可以非?？焖偾业统杀镜赝瓿?。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 請參閱下述詳細(xì)說明并結(jié)合附圖進(jìn)行考慮，本發(fā)明的上述及其他方面、特征和優(yōu) 點(diǎn)將更加容易領(lǐng)會和理解，其中：
[0012] 圖1是典型的雨刷組件的立體圖；
[0013] 圖2是圖1的雨刷組件中框架結(jié)構(gòu)的局部分解圖；
[0014] 圖3是圖1的雨刷組件中尾端片子組件的分解圖；
[0015] 圖4是圖3的尾端片子組件的局部分解圖，其示出了一樞轉(zhuǎn)連接至一連接件的端 蓋；
[0016] 圖5是圖3的尾端片子組件的立體圖；
[0017] 圖6是圖3的典型連接件沿線6-6剖開的剖視圖；
[0018] 圖7是圖1的雨刷組件中主橋的局部示意圖；
[0019] 圖8是圖7的主橋沿線8-8剖開的剖視圖；
[0020] 圖9是示出了容置在主橋上的凹部內(nèi)的連接件上的彈性擋塊的剖視圖；以及
[0021] 圖10是圖1的雨刷組件中一對支架元件的立體圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022] 參見附圖，其中，相似的標(biāo)記表示了所有附圖中相應(yīng)的部分，圖1中主要示出了混 合動力雨刮裝置（或混合動力雨刷組件20)的典型實(shí)施例。該典型的雨刷組件20包括由 柔性和彈性材料（例如橡膠）制成的雨刮條22,其用于密封抵壓在車輛的擋風(fēng)玻璃（未示 出）上，并用于去除擋風(fēng)玻璃上的雨、雪、冰或其他元素。該典型的雨刮條22在一縱向方向 上延伸，并包括一對相對而置的凹槽，該凹槽基本延伸了雨刮條22的整個縱向長度。支架 元件24(也稱為屈曲部）設(shè)置在該凹槽中，以將雨刮條22偏置成預(yù)定的結(jié)構(gòu)。該支架元件 24由柔性和彈簧狀材料（例如彈簧鋼）的薄帶制成，并且在相對的兩個支架端部之間沿該 縱向方向延伸。優(yōu)選地，支架元件24可滑動地設(shè)置在凹槽內(nèi)，并且不與雨刮條22固定連接。 這個結(jié)構(gòu)在雨刮條22彎曲至匹配擋風(fēng)玻璃的曲率時具有釋放雨刮條22內(nèi)部應(yīng)力的效果， 從而提高雨刷組件20的擦拭質(zhì)量和耐久性?？蛇x地是，支架結(jié)構(gòu)24也可以僅在一處位置 與雨刮條22固定連接，而基本上不會增加雨刮條22的內(nèi)部應(yīng)力。
[0023] 該雨刷組件20還包括一框架結(jié)構(gòu)26,該框架結(jié)構(gòu)結(jié)合至支架元件24,并將來自于 雨刮臂（未示出）的力分布在部分雨刮條22上，以將該部分雨刮條22密封抵壓在擋風(fēng)玻 璃上。如圖2的局部分解圖中最佳所示，該典型的框架結(jié)構(gòu)26包括一主橋28以及一對用 于與主橋28的相對兩端連接的尾端片子組件30。一連接裝置32設(shè)置在主橋28的大致中 心的位置，并用于連接至雨刮臂的一端。該典型的連接裝置32構(gòu)造成用于連接至鉤形雨刮 臂。然而，應(yīng)該理解的是，連接裝置32可以是用于與不同類型的雨刮臂（包括例如，針型雨 刮臂或卡口型雨刮臂）連接的一系列不同的設(shè)計。
[0024] 現(xiàn)在參見圖3,主要示出了一個尾端片子組件30的分解圖。每個尾端片子組件30 包括一連桿機(jī)構(gòu)34、一連接件36以及一端蓋38 (或端罩）。如圖6所示，該典型的連接件 36的橫截面大致呈U形，并具有一上壁40以及一對側(cè)壁42。再參見圖3,該側(cè)壁42包括兩 組彼此間隔開的孔44。
[0025] 端蓋38的一端具有一向下延伸的凸緣部46以及一對大致呈L形的保持元件48， 該保持元件48用于局部包住支架元件24 (圖1中示出），以支撐該支架元件24,而不限制 支架元件24在縱長方向上相對于端蓋38或框架結(jié)構(gòu)26的其余部分的運(yùn)動，即，該保持元 件48并不夾緊、鉚緊或以其他方式固定在支架元件24上。一向外延伸并帶有一對相對而置 的導(dǎo)柱52的凸舌50設(shè)置在端蓋38的與向下延伸的凸緣部46相對的一端。如圖4所示， 凸舌50上的導(dǎo)柱52插入連接件36上的一組孔40中，以建立端蓋38與連接件36之間的 樞轉(zhuǎn)關(guān)系。連接件36的敞開的底部使得端蓋38可向下樞轉(zhuǎn)，且連接件36的上壁40起到 了限制端蓋38向上樞轉(zhuǎn)超過特定點(diǎn)的停止點(diǎn)的作用。
[0026] 每個尾端片子組件30的連桿機(jī)構(gòu)34包括兩組彼此間隔開的爪部54。這些爪部 54通過V形橋56相連，該V形橋具有一對設(shè)置在其頂端的且相對而置的導(dǎo)柱53。如圖5 所示，導(dǎo)柱53插入連接件36上的一組孔40中，以建立連桿機(jī)構(gòu)34與連接件36之間的樞 轉(zhuǎn)關(guān)系。U形連接件36的敞開的底部使得連桿機(jī)構(gòu)34可以在兩個方向上樞轉(zhuǎn)。與端蓋38 上的保持元件48相似，爪部54與典型的支架元件24滑動連接（即，非固定的），從而將雨 刮條22偏置抵壓在擋風(fēng)玻璃上，同時使得支架元件24和雨刮條22能夠在縱長方向上相對 于連桿機(jī)構(gòu)34滑動。這一結(jié)構(gòu)通過減少了支架元件24和雨刮條22在彎曲至匹配擋風(fēng)玻 璃的曲率時其中所產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力，從而提高了雨刷組件20的擦拭質(zhì)量和耐久性。
[0027] 仍然參見圖5,連接件36的上壁40具有一縱長地位于兩組孔40之間的彈簧式的 彈性擋塊58 (或卡口）。該彈性擋塊58僅在一側(cè)連接至連接件36的周圍部分，因此，彈性 擋塊58位于連接件36的類似于懸臂梁的部分的端部。連接件36由聚合材料（或其他任 何彈性的、可撓曲的材料）制成，且該類似于懸臂梁的部分提供了彈力，以將彈性擋塊58偏 置進(jìn)入預(yù)定的位置并使其從連桿機(jī)構(gòu)34的上表面向上延伸。
[0028] 現(xiàn)在參見圖7,主橋28的每一端包括在縱向方向上延伸的大致呈正方形或矩形的 開口。該開口的底部具有一對向內(nèi)延伸的凸緣60,且該對凸緣60之間設(shè)置有一開口槽。如 圖8所示，該開口的頂部包括形狀與連接件36上的彈性擋塊58相似的凹部62,該凹部與 主橋28的一端間隔開。為了將尾端片子組件30與主橋28連接，該尾端片子組件30的連 接件36插入主橋28的開口中直至彈性擋塊58與開口中的形狀相似的凹部62卡接。圖9 中示出了彈性擋塊58與凹部62在開口中的這種連接，且以下稱為"卡口連接"。由于從主 橋28外部不容易接近彈性擋塊58,因此，主橋28與尾端片子組件30之間的卡口連接實(shí)際 上是不可逆的且恒久不變的。這是重要的，因?yàn)樵谖捕似咏M件30與主橋28之間的卡口 連接可以快速建立的同時，這種開口連接同樣也是牢固且能抵抗失效的。因此，卡口連接除 了能節(jié)約成本以外，在車輛的運(yùn)行過程中，尾端片子組件30與主橋28脫離的風(fēng)險很小甚至 沒有這種風(fēng)險。連接件36的一端傾斜，以將該連接件36導(dǎo)入主橋的開口中，從而更易于實(shí) 現(xiàn)卡口連接。
[0029] 主橋28上的凸緣60之間的開口槽的寬度小于連接件36的寬度，以使連接件36 保持在該開口中，然而，該開口槽的寬度大于連桿機(jī)構(gòu)34的寬度，以使該連桿機(jī)構(gòu)34能夠 向下延伸穿過該開口槽，并能夠相對于主橋28樞轉(zhuǎn)。
[0030] 現(xiàn)在參見圖10,每個典型的支架元件24在插入雨刮條22的凹槽中之前先預(yù)成型 為大致呈Μ形，S卩，在處于松弛的、無應(yīng)力的狀態(tài)下時，具有一對通過一面向上的彎曲部彼 此隔開的面向下的彎曲部。這能起到使雨刮條22更均勻地擠壓在彎曲的擋風(fēng)玻璃上的作 用。然而，應(yīng)該理解的是，支架元件24在處于松弛狀態(tài)下時，可以大致是直線形的，或者也 可以具有任何合適的曲率或多種曲率的組合。
[0031] 再參見圖1，端蓋38和主橋28的外表面大致呈擾流板形。這在車輛高速行駛時 產(chǎn)生了下壓力，以進(jìn)一步將雨刮條22偏置抵壓在擋風(fēng)玻璃上，并提高了雨刮條22和擋風(fēng)玻 璃之間的密封性。在該典型的實(shí)施例中，該氣動下壓力基本上僅僅是由端蓋38相對于主橋 28自由樞轉(zhuǎn)而施加在支架元件24和雨刮條22上的偏置力。
[0032] 本發(fā)明的另一個方面是一種制造雨刮裝置的方法。該方法包括將至少一個支架元 件24與一雨刮條22連接的步驟，以將該雨刮條22偏置成預(yù)定的結(jié)構(gòu)。該方法繼續(xù)包括 制備一框架結(jié)構(gòu)26的步驟，該框架結(jié)構(gòu)包括至少兩個部件，且其中一個部件具有一細(xì)長構(gòu) 件，另一個部件具有一開口，該開口的形狀適于容納該細(xì)長構(gòu)件。例如，在典型的實(shí)施例中， 細(xì)長構(gòu)件為尾端片子組件30的連接件36,而帶有開口的部件為主橋28。連接件36包括一 彈性擋塊58,主橋28具有一凹部62,該凹部62的形狀與彈性擋塊58相似，并設(shè)置在開口 內(nèi)。然而，應(yīng)該理解的是，彈性擋塊58可以選擇性地位于主橋28上，且凹部62可以位于連 接件36上。該方法繼續(xù)進(jìn)行將兩個部件中的至少一個與該至少一個支架元件24連接的步 驟。該連接過程例如可以是在至少一個支架元件24上滑動尾端片子組件30的爪部54。然 后該方法繼續(xù)將連接件36插入主橋28的開口中，直至彈性擋塊58與凹部62卡接，以使尾 端片子組件30與主橋28相連。該方法可以非常簡單且低成本地制造雨刮裝置，同時還能 確保主橋28與尾端片子組件30之間牢固且實(shí)際上永久的連接。
[0033] 顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)，本發(fā)明的各種修改和變化都是可能的，而且，在所附權(quán)利要 求范圍內(nèi)，本發(fā)明也可通過除了具體描述以外的方式實(shí)現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1. 一種雨刮裝置，其用于清潔車輛的擋風(fēng)玻璃，其特征在于，所述裝置包括： 一由柔性材料制成的細(xì)長的雨刮條，其用于密封抵壓在該擋風(fēng)玻璃上； 至少一個可撓曲的支架元件，其與所述細(xì)長的雨刮條連接，以將所述細(xì)長的雨刮條偏 置成預(yù)定的結(jié)構(gòu)； 一框架結(jié)構(gòu)，其連接至所述至少一個支架元件； 所述框架結(jié)構(gòu)包括至少兩個部件，其中一個部件具有一細(xì)長構(gòu)件，且另一個部件具有 一開口，該開口的形狀適于容納所述細(xì)長構(gòu)件； 帶有所述開口的所述部件以及所述細(xì)長構(gòu)件中的一個包括一彈性擋塊，另一個包括一 凹部，該凹部的形狀適于容納所述彈性擋塊；以及 所述細(xì)長構(gòu)件設(shè)置在所述開口內(nèi)，且所述彈性擋塊設(shè)置在所述凹部內(nèi)，以使所述兩個 部件相連。
2. 如權(quán)利要求1所述的雨刮裝置，其特征在于，所述彈性擋塊設(shè)置在所述細(xì)長構(gòu)件上， 且所述凹部設(shè)置在所述開口內(nèi)。
3. 如權(quán)利要求2所述的雨刮裝置，其特征在于，所述框架結(jié)構(gòu)的所述至少兩個部件包 括一主橋以及一對尾端片子組件，其中，所述尾端片子組件連接至所述主橋的相對兩端。
4. 如權(quán)利要求3所述的雨刮裝置，其特征在于，每個凹部與所述主橋的所述兩端間隔 開。
5. 如權(quán)利要求3所述的雨刮裝置，其特征在于，每個所述尾端片子組件包括一個所述 細(xì)長構(gòu)件，且所述主橋包括一對用于容納所述尾端片子組件的所述細(xì)長構(gòu)件的所述開口。
6. 如權(quán)利要求3所述的雨刮裝置，其特征在于，每個所述尾端片子組件包括一帶有至 少兩組彼此間隔開的爪部的連桿機(jī)構(gòu)、一端蓋以及一連接件，其中，所述連接件包括帶有所 述彈性擋塊的所述細(xì)長構(gòu)件。
7. 如權(quán)利要求6所述的雨刮裝置，其特征在于，所述端蓋與所述連桿機(jī)構(gòu)樞轉(zhuǎn)連接至 所述連接件的相對兩端，且所述彈性擋塊設(shè)置在所述端蓋與所述連桿機(jī)構(gòu)之間。
8. 如權(quán)利要求7所述的雨刮裝置，其特征在于，所述主橋上的所述開口包括一狹槽，且 其中所述連桿機(jī)構(gòu)向下延伸穿過所述狹槽并朝著所述至少一個支架元件延伸。
9. 一種制造雨刮裝置的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟： 將至少一個支架元件與一雨刮條連接，以將該雨刮條偏置成預(yù)定的結(jié)構(gòu)； 制備一框架結(jié)構(gòu)，該框架結(jié)構(gòu)包括至少兩個部件，且其中一個部件具有一細(xì)長構(gòu)件，另 一個部件具有一開口，該開口的形狀適于容納該細(xì)長構(gòu)件，且該細(xì)長構(gòu)件以及具有該開口 的部件中的一個包括一彈性擋塊，另一個包括一形狀與該彈性擋塊相似的凹部； 將該兩個部件中的至少一個與該至少一個支架元件連接；以及 將一個部件的細(xì)長構(gòu)件插入另一個部件的開口中，直至該彈性擋塊與凹部卡接，以使 兩個部件相連。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，一個部件為一主橋，且另一個部件為一 尾端片子組件。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，該主橋包括該開口，且該尾端片子組件 包括該細(xì)長構(gòu)件。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，該尾端片子組件包括一端蓋、一帶有至 少兩組爪部的連桿機(jī)構(gòu)以及一連接件，其中，該連接件為帶有該彈性擋塊的細(xì)長構(gòu)件。
【文檔編號】B60S1/38GK104114421SQ201280069617
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月14日
【發(fā)明者】邁克爾·奧斯力茲羅, 丹尼斯·E·考克斯 申請人:費(fèi)德羅-莫格爾公司