本發(fā)明涉及一種用于大尺寸的曲面擋風(fēng)玻璃的風(fēng)擋雨刷裝置，包括：在遠(yuǎn)端處被主間隔件相互鉸接地連接的第一和第二臂和通過擺動(dòng)器件相對(duì)于所述主間隔件圍繞縱向軸線可擺動(dòng)地安裝的風(fēng)擋雨刷刮片，所述第一和第二臂可在近端處往復(fù)地操作。

背景技術(shù)：

近年來，車輛制造商已經(jīng)創(chuàng)造出其中已經(jīng)給予了安全性、可見度、空氣動(dòng)力外形和低消耗為優(yōu)先的擋風(fēng)玻璃設(shè)計(jì)。這些需求導(dǎo)致了很難利用傳統(tǒng)的風(fēng)擋雨刷裝置來清理的彎曲幾何形狀。

特別地，當(dāng)是清理曲面擋風(fēng)玻璃的大拋光表面的問題時(shí)，對(duì)獲得刮片的足夠的迎角來說是特別重要的。在現(xiàn)有技術(shù)中，由雨刷刮片相對(duì)于風(fēng)擋雨刷所形成的迎角亦稱沖角。

在農(nóng)用車輛、拖拉機(jī)和公共工程機(jī)械設(shè)備的情況中，窗玻璃與寬相比更高。由于此，必須應(yīng)用明顯矩形擦除模式并且部件的尺寸需要大尺寸的部分。為了克服該困難，多年來，現(xiàn)在已經(jīng)使用動(dòng)臂類風(fēng)擋雨刷裝置。該類裝置包括在遠(yuǎn)端處經(jīng)由間隔件相互鉸接地連接的第一和第二臂。在與遠(yuǎn)端相反的近端處，所述臂可由電動(dòng)機(jī)往復(fù)地驅(qū)動(dòng)。此外，風(fēng)擋雨刷刮片安裝在遠(yuǎn)端。

農(nóng)業(yè)車輛、公共工程車輛和類似車輛的工作條件需要一種堅(jiān)固、耐用且可靠的風(fēng)擋雨刷設(shè)計(jì)。經(jīng)常以處于極端時(shí)間的工作條件為目的。

在這些條件下，雨刷刮片的不適當(dāng)?shù)臎_角影響設(shè)備的擦拭效率和耐用性。在其擦拭軌跡的任何點(diǎn)處，所述沖角被理解成由雨刷刮片的擦拭唇部的軸線與擋風(fēng)玻璃的彎曲處的垂直線所確定的角度。眾所周知，不適當(dāng)?shù)臎_角涉及噪聲、雨刷刮片的跳動(dòng)、欠缺的清理和影響整個(gè)擋風(fēng)玻璃的清理設(shè)備的過早磨損。

為了解決這些問題，在現(xiàn)有技術(shù)水平中已經(jīng)提出了某些方案。

ep1176069a1公開了一種用于具有曲面玻璃窗的土方重型機(jī)械的動(dòng)臂風(fēng)擋雨刷裝置。ep1176069a1中所提出的方案具有可由剪刀效應(yīng)輕易地阻斷的運(yùn)動(dòng)鏈。另一方面，用于角度補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)動(dòng)副可能輕易地被侵蝕。此外，所述設(shè)計(jì)對(duì)機(jī)械疲勞和過早磨損是非常敏感的。

us4546518a公開一種具有沖角補(bǔ)償?shù)膭?dòng)臂雨刷裝置。刮片經(jīng)由球窩接合部與支承臂中的一個(gè)相關(guān)聯(lián)。清理應(yīng)力被集中在單個(gè)接合部上以使得系統(tǒng)幾乎沒有穩(wěn)固并且可因?yàn)榍蚋C接合部暴露于不利地影響其功能的外部因素而輕易地?fù)p壞。此外，這種方案僅適用于小尺寸的輕微彎曲的窗玻璃，因?yàn)樾Ｕ龥_角的可能性因球窩接合部而是有限的。最后，在該情況下刮片的置換迫使整個(gè)風(fēng)擋雨刷裝置(即，臂和刮片)的置換。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種用于開始指出類的大尺寸的彎曲表面的風(fēng)擋雨刷裝置，其對(duì)于在苛刻的工作條件下操作是簡(jiǎn)單、穩(wěn)固的并且在更換刮片的時(shí)間容易維護(hù)。此外，本發(fā)明還考慮到不放棄已知風(fēng)擋雨刷裝置的優(yōu)點(diǎn)的問題，所述已知風(fēng)擋雨刷裝置具有在市場(chǎng)上所生產(chǎn)車輛上其操作的經(jīng)過驗(yàn)證的性能。

該目的通過一種開始所指示類型的風(fēng)擋雨刷裝置來實(shí)現(xiàn)，其特征在于，其進(jìn)一步包括安裝在所述遠(yuǎn)端上的副間隔件并且其與所述主間隔件冗余地(redundantly)工作，所述擺動(dòng)器件包括：與所述副間隔件成整體的第一有齒構(gòu)件和與所述刮片成整體的第二有齒構(gòu)件，并且所述第一和第二有齒構(gòu)件相互嚙合地安裝以使所述刮片圍繞所述縱向軸線沿與所述第一和第二臂的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向相反的擺動(dòng)方向擺動(dòng)。

該構(gòu)造提供了一些優(yōu)點(diǎn)。第一，機(jī)械動(dòng)力載荷由整個(gè)運(yùn)動(dòng)鏈成適當(dāng)比例地分享。由于此，避免了過度的應(yīng)力集中于運(yùn)動(dòng)鏈的單個(gè)鏈。這特別增大了裝置的強(qiáng)度及其對(duì)疲勞的抵抗力。

在使用中所發(fā)現(xiàn)的更重要的優(yōu)點(diǎn)是與傳統(tǒng)地描述的方案相比機(jī)構(gòu)非常簡(jiǎn)單的使用。所提出的方案主要基于傳統(tǒng)的動(dòng)臂類機(jī)構(gòu)，其穩(wěn)固性已經(jīng)在市場(chǎng)上所生產(chǎn)車輛上被廣泛地證實(shí)了。

同樣，根據(jù)本發(fā)明的方案特別是便于刮片的置換。

所提出的方案還提供了高度的靈活性，因?yàn)槠湓试S簡(jiǎn)單地通過改變有齒構(gòu)件使同一機(jī)械裝置適合于完全不同的擋風(fēng)玻璃輪廓。

另一方面，在本發(fā)明中，應(yīng)當(dāng)指出，第二有齒構(gòu)件與刮片成整體將不會(huì)理解為限制的事實(shí)。本發(fā)明中“整體”的概念涉及用于由有齒構(gòu)件和刮片所執(zhí)行刮片的沖角方面的補(bǔ)償?shù)臄[動(dòng)運(yùn)動(dòng)是相同的事實(shí)。第二有齒構(gòu)件與刮片成整體的事實(shí)不排除刮片能夠沿橫向于其縱向方向的軸線的擺動(dòng)，或者刮片(由于其彈性)可使其本身沿縱向方向適應(yīng)車輛擋風(fēng)玻璃的幾何形狀。因此，有齒構(gòu)件與刮片成整體將不會(huì)理解其相對(duì)于彼此是完全剛性的意義，而只是有齒構(gòu)件可以將擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)傳輸給刮片。

本發(fā)明進(jìn)一步包括許多為從屬權(quán)利要求的目的優(yōu)選特征并且其實(shí)用性將在下文中本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述中強(qiáng)調(diào)。

為了增加組件的穩(wěn)固性，在一個(gè)實(shí)施例中，預(yù)期所述裝置進(jìn)一步包括支承構(gòu)件，所述第二有齒構(gòu)件被固定地安裝在所述支承構(gòu)件中并且所述刮片被圍繞橫向于所述刮片的縱向方向的軸線可擺動(dòng)地安裝在所述支承構(gòu)件上。

此外，本發(fā)明的重要要求之一是所提出的方案是盡可能緊湊的。為此，在優(yōu)選實(shí)施例中，所述第一有齒構(gòu)件是直齒條并且所述第二有齒構(gòu)件是帶齒的圓區(qū)段。由于此，由裝置所占據(jù)的空間減小了。另一方面，齒條和小齒輪系統(tǒng)被最優(yōu)化以在不需要潤(rùn)滑和/或昂貴的密封的穩(wěn)固機(jī)械環(huán)境中執(zhí)行小的平移同時(shí)執(zhí)行作為齒輪的典型轉(zhuǎn)動(dòng)。

在另一優(yōu)選實(shí)施例中，所述風(fēng)擋雨刷裝置包括鄰近所述第一或者第二有齒構(gòu)件兩側(cè)的縱向壁，所述縱向壁具有如此高度，即使得在所述第一和第二有齒構(gòu)件的接合狀態(tài)中其最少與所述第一和第二有齒構(gòu)件的齒的高度相同。這些縱向壁為擺動(dòng)器件提供了用于防止可能到達(dá)擋風(fēng)玻璃區(qū)域的固體物質(zhì)的侵入的保護(hù)。另一方面，還實(shí)現(xiàn)了減少構(gòu)件易受因雨蝕作用而剝蝕的暴露。

同樣以簡(jiǎn)化并增強(qiáng)所述風(fēng)擋雨刷裝置為目的，在另一實(shí)施例中，第一或者第二有齒構(gòu)件包括所述縱向壁以形成整體部分。

由本發(fā)明所設(shè)想的另一問題是，刮片的組裝和拆卸應(yīng)該盡可能容易。為此，副間隔件與所述主間隔件相比被從所述近端處優(yōu)選進(jìn)一步移開，這便于在組裝和拆卸刮片和有齒構(gòu)件的接合期間刮片的裝卸，因?yàn)樗鲇旋X構(gòu)件與在相反位置相比更可接近。

本發(fā)明還預(yù)期到提高擋風(fēng)玻璃的清理方面的效率的問題。因此，在另一特別優(yōu)選的實(shí)施例中，風(fēng)擋雨刷裝置包括與所述刮片成整體的風(fēng)擋雨刷液體噴射構(gòu)件，并且其包括至少一個(gè)風(fēng)擋雨刷液體出口，所述風(fēng)擋雨刷液體出口設(shè)置成將所述風(fēng)擋雨刷液體施加在所述刮片朝向所述刮片的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)方向的前面。如此，獲得了一種在風(fēng)擋雨刷液體的射流和臂之間沒有干涉或者在裝置的多部分之間沒有可能的碰撞的設(shè)計(jì)。

再次，所述噴射構(gòu)件被固定地安裝在刮片上的事實(shí)將不以限制方式理解，因?yàn)檎w性特別涉及刮片和噴射構(gòu)件在補(bǔ)償刮片沖角期間可以整體地?cái)[動(dòng)。另一方面，對(duì)噴射構(gòu)件與刮片圍繞橫向于刮片的縱向方向的軸線擺動(dòng)是不必要的。

在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，噴射構(gòu)件被安裝在橫向于所述刮片的縱向方向的方向上。

選擇性地，風(fēng)擋雨刷液體出口被定向成，在工作位置所述風(fēng)擋雨刷液體被基本上沿所述刮片的縱向方向和與重力相反的方向施加。該構(gòu)造允許所施加的風(fēng)擋雨刷液體的最大使用，因?yàn)轱L(fēng)擋的上部部分被弄濕并且然后液體在重力作用流下至下部部分。

選擇性地，風(fēng)擋雨刷裝置包括在所述噴射構(gòu)件相反側(cè)上的兩個(gè)風(fēng)擋雨刷液體出口和朝向所述風(fēng)擋定向的下部出口，以使得風(fēng)擋雨刷液體被沿著所述刮片的整個(gè)長(zhǎng)度施加。該構(gòu)造對(duì)于需要大量風(fēng)擋雨刷液體的非常多塵的環(huán)境是特別有利的，因?yàn)轱L(fēng)擋雨刷液體被同時(shí)沿著刮片的整個(gè)長(zhǎng)度施加。

最后，在另一實(shí)施例中，預(yù)期到，所述噴射構(gòu)件包括至少兩個(gè)設(shè)置在所述刮片的兩側(cè)上的風(fēng)擋雨刷液體出口，可交替地操作來將風(fēng)擋雨刷液體施加到所述刮片的沿所述刮片的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)方向的前面。因此，取決于擦拭的相應(yīng)方向，液體可以被更高效地施加。

同樣，本發(fā)明還包括在本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述和附圖中詳細(xì)闡述的其他特征。

附圖說明

本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)和特征從以下說明中將顯而易見，其中在沒有任何限制特性的情況下參照附圖公開了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中：

圖1是本發(fā)明的雨刷裝置的示意性分解透視圖。

圖2是圖1的雨刷裝置的第一有齒構(gòu)件的放大的透視圖。

圖3是圖1的雨刷裝置的第二有齒構(gòu)件的放大的透視圖。

圖4是圖1的雨刷裝置的遠(yuǎn)側(cè)部分的前部透視詳圖。

圖5是圖1的雨刷裝置的遠(yuǎn)側(cè)部分的后部透視詳圖。

圖6a和6b是分別處于中心位置和端部位置的雨刷裝置從上方的示意圖。

圖7a和7b是分別處于中心位置和端部位置的圖6a和6b的雨刷裝置的示意性前視圖。

圖8a和8b是從分別處于中心位置和端部位置的雨刷裝置上方看時(shí)的運(yùn)動(dòng)學(xué)簡(jiǎn)圖。

圖9a和9b是分別處于中心位置和端部位置的雨刷裝置的前部運(yùn)動(dòng)學(xué)簡(jiǎn)圖。

具體實(shí)施方式

圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的用于大尺寸的曲面擋風(fēng)玻璃的雨刷裝置1。

動(dòng)臂類裝置1包括按限定出運(yùn)動(dòng)鏈的兩鏈路的金屬桿的形式制造的第一和第二臂2、4。兩個(gè)臂都經(jīng)由主銷38和主軸承40通過主間隔件10被一起鉸接地連接在遠(yuǎn)端8處。該主間隔件10形成了閉合該裝置1的四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)鏈的連接部件。所述主間隔件10由具有兩個(gè)組裝翼片52的折疊板構(gòu)成，縱向軸線48可以被安裝在其上，刮片12可以圍繞該縱向軸線擺動(dòng)以補(bǔ)償沖角。

在近端6，即，與遠(yuǎn)端8相反端，第一和第二臂2、4被固定地安裝在第一和驅(qū)動(dòng)軸32、34上。第一軸32是具有電動(dòng)機(jī)28和齒輪系30的組件的軸。第二軸34借助于連桿機(jī)構(gòu)36附接至第一軸32。通過電動(dòng)機(jī)28、齒輪系30和桿機(jī)構(gòu)36，兩個(gè)軸按往復(fù)運(yùn)動(dòng)地同時(shí)驅(qū)動(dòng)第一和第二臂2、4。

在遠(yuǎn)端8并且優(yōu)選在從近端6比主間隔件10移開更遠(yuǎn)的位置處，裝置1設(shè)有副間隔件22。這設(shè)置在從第一和第二臂2、4中的主間隔件10的接合部處伸出的伸出部60中。所述副間隔件22也通過副銷42和副軸承44被相對(duì)于臂鉸接。

備選地，副間隔件22可比主間隔件10更靠近所述近端6，但是該構(gòu)造是不夠有利的，因?yàn)槠涫菇M件和組件的易接近性復(fù)雜化。該副間隔件22是由c形板形成的。

所述副間隔件22與主間隔件10冗余地工作并且其目的是經(jīng)由擺動(dòng)器件14引起刮片12的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。這在圖6a到9b中可詳細(xì)地看到并且在下文中闡明。

所述擺動(dòng)器件14是由相互嚙合的第一和第二有齒構(gòu)件16、18形成的。第一有齒構(gòu)件16是通過螺釘58固定地安裝到副間隔件22上的直齒條。進(jìn)而，第二有齒構(gòu)件18是固定地安裝到刮片12上用于其擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)以補(bǔ)償沖角的有齒區(qū)段(sector)。備選地，第一有齒構(gòu)件16可能例如是冠齒輪。

如在附圖中可看到的，刮片12通過螺栓50被安裝在設(shè)置在u形支承構(gòu)件46中的翼片中的孔中，能夠圍繞橫穿其縱向方向的軸線擺動(dòng)。

為了實(shí)現(xiàn)刮片12相對(duì)于第一和第二臂2、4的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)以用于補(bǔ)償沖角，保持刮片12的支承構(gòu)件46通過軸線48被可擺動(dòng)地安裝在主間隔件10的翼片52上。

因?yàn)槠浔还潭ǖ匕惭b在副間隔件22上，所以第一有齒構(gòu)件16將裝置1的臂的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)加第二有齒構(gòu)件18的輕微的平移運(yùn)動(dòng)，其可在圖6a到9b中看到。因此，當(dāng)臂被驅(qū)動(dòng)至圖的右側(cè)時(shí)，從圖6a和7a的中心位置開始，副間隔件22相對(duì)于軸線48的位置移動(dòng)并且這在支承構(gòu)件46上產(chǎn)生了轉(zhuǎn)矩，該轉(zhuǎn)矩促使支承構(gòu)件46和刮片12圍繞軸線48擺動(dòng)，其在圖6b和7b中可看到。在其中可看到沿相反方向的擺動(dòng)如何產(chǎn)生第一和第二臂2、4的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

在第一與第二臂2、4的沖程角度和由支承構(gòu)件46所采用的傾斜角度(并且因此，刮片12的沖角)之間存在可以計(jì)量的關(guān)系。

為此，為了更好地了解所述機(jī)構(gòu)，參見圖1和8a到9b，給出了一種其中識(shí)別出不同連接部件(總計(jì)7個(gè))的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。接合部或者運(yùn)動(dòng)副(總計(jì)9個(gè))的數(shù)以根據(jù)以下級(jí)分配的小寫字母a、b、c、d、e、f、g、h、i來標(biāo)識(shí)。

·回轉(zhuǎn)或者下部副：a、b、c、d、e(^*)f(^*)h、(總計(jì)8個(gè)，i級(jí)，兩個(gè)冗余用符號(hào)(^*)表示)。

·滾動(dòng)和滑動(dòng)或者上部副：g(總計(jì)1個(gè)，v級(jí))。

根據(jù)格魯貝勒公式，裝置1的可動(dòng)性m是：

m＝3(n-1)-2j1-j2

其中n是連接部件的數(shù)量，j1是下部運(yùn)動(dòng)副的數(shù)量(每一個(gè)約束平面上的兩個(gè)自由度)和j2是上部運(yùn)動(dòng)副的數(shù)量(每一個(gè)約束平面上的一個(gè)自由度)。因此，應(yīng)用于裝置1：

m＝3(7-1)-2(6-1)＝18-10＝8

其是8級(jí)的機(jī)構(gòu)(正)。

對(duì)于確定臂的擦拭角α和沖角β之間的關(guān)系，以下公式是有效的：

β＝arctan(d/rsin(α)

注意到，通過修改嚙合距離r可以改變沖角β并且因此距離x，從而當(dāng)r增大時(shí)，沖角β減小或者反之亦然。

唇部56形成了位于擋風(fēng)玻璃表面上的擦拭橡膠輪廓。因此，取決于由支承構(gòu)件46所采用的角位置，唇部56根據(jù)所希望的沖角定位。

本發(fā)明進(jìn)一步的目的是，所述裝置應(yīng)該盡可能穩(wěn)固并且應(yīng)該允許在諸如灰塵、泥漿、枝條或者對(duì)于裝置1的壽命非常有損害的其他介質(zhì)的非?？量虠l件的環(huán)境中操作。為此，在該情況下，第一有齒構(gòu)件16(即，齒條)設(shè)有與齒鄰近的縱向壁20，其在圖2中的詳細(xì)圖中可看到。優(yōu)選地，所述縱向壁被鄰近齒條設(shè)置以形成整體的部分。然而，這些壁可以是獨(dú)立的構(gòu)件。如該圖中可以看到的，這些縱向壁20具有這樣的高度，即在第一和第二有齒構(gòu)件16、18的接合狀態(tài)中其至少與相應(yīng)齒的高度相同。在該實(shí)施例中還可以看到，縱向壁20的高度在齒的頭部處更大，由此完全防止諸如枝條或者其他的物品進(jìn)入接合區(qū)域以及極大地阻礙灰塵或者泥漿的滲入。

在圖4和5中可看到，為改善裝置1的清理，提供了用于雨刷液體的、與刮片12成整體的噴射構(gòu)件24。所述噴射構(gòu)件24橫向于刮片12的縱向方向地設(shè)置。另一方面，在圖4和5的優(yōu)選實(shí)施例中，噴射構(gòu)件24設(shè)有六個(gè)雨刷液體出口26，所述液體出口設(shè)置來將雨刷液體施加在所述刮片12在其向前運(yùn)動(dòng)方向上的前面。由于該構(gòu)造，所述噴射構(gòu)件24在沖角的修改處于固定位置時(shí)隨刮片12擺動(dòng)。因此，由噴射構(gòu)件24所噴射的射流總是施加在相對(duì)于刮片12的恒定位置并且因此對(duì)于由刮片在其整個(gè)擋風(fēng)玻璃擦拭沖程中所采用任一沖角清理的效率維持恒定。

為了使噴射構(gòu)件的沖洗功能最佳化，雨刷液體出口26中的四個(gè)被定向成沿刮片12的縱向方向施加液體。因此，圖4的兩個(gè)出口26沿與重力相反的方向噴射雨刷液體的射流，以使得在裝置1的操作和組裝位置中射流總是被至少向上噴射。進(jìn)而，兩個(gè)后部出口26(在圖5中可見)朝向近端6噴射射流。另一方面，噴射構(gòu)件24也設(shè)有下部出口26以沿基本上垂直于擋風(fēng)玻璃的方向噴射射流。無論如何，由于效率的原因，在實(shí)施例中具有單個(gè)出口26是優(yōu)選的，雨刷液體總是被沿與重力相反方向噴射以獲得液體的最大效益。

在該情況下，雖然對(duì)本發(fā)明不是必須的，但是所述噴射構(gòu)件包括可以向刮片12的兩側(cè)施加液體的雨刷液體出口26。因此，雨刷液體被沿著刮片12的整個(gè)長(zhǎng)度施加。

所述實(shí)施例進(jìn)一步表述了非限制性實(shí)例，以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員了解到除了所示實(shí)例以外的，所要求的特征之中的多重組合可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)。