CN101553385B - 具有锁定表面的雨刮器臂总成及其构造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种雨刮器臂总成及其组成方法，包括一安装头和一雨刮器臂，其设置为在装配时从分解位置向运行位置相对旋转，其中当位于运行位置时，该雨刮器臂和该安装头被锁住以防止回转至分解位置。该安装头和该雨刮器臂具有在运行状态下可相互锁接的锁定表面。当安装头相对于该雨刮器臂从分解位置转向运行位置时旋转时，所述锁定表面通过一弹簧施加的力相互配合。当位于运行位置时，锁定表面相互面对，并防止该安装头以及该雨刮器臂从运行位置回转至分解位置。

Description

具有锁定表面的雨刮器臂总成及其构造方法

相关申请的交叉引用

本申请要求申请日为2006年10月30日的第60/863,445号美国临时申请的优先权。

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的雨刮器臂总成，更具体地，涉及一种具有连接至车辆的安装头以及一相对于该安装头连接的雨刮器臂的雨刮器臂总成，及其装配方法。

背景技术

用于车辆的雨刮器臂总成具有一雨刮器臂以铰接于一安装头上已为公众熟知。该安装头使该总成便于固定于车辆表面上以使连接于该雨刮器臂的刮水片适宜的位于紧靠车窗来回摆动的位置。该处的雨刮器臂和附于其上的刮水片通常相对该安装头远离车窗铰接于朝上的上工作位置(service-upposition)，以便利替换该刮水片。

已知通过将该安装头和雨刮器臂通过钉入的销或铆钉永久性的固定在一起。在这种形式的构造下，该销或铆钉装配在安装头和雨刮器臂轴向对齐的开口间，然后该销钉或铆钉固定于其中以永久地将该部件结合在一起而在其后无法被分开。在装配中某些情况下，将螺旋弹簧的一端固定于安装头，该螺旋弹簧的另一端固定于雨刮器臂。由于该安装头通过一驱动电机来回摆动，由该螺旋弹簧传递过来的力使该刮水片与该车窗可擦拭的配合。该弹簧通过人工提起该雨刮器臂，也可使该雨刮器臂通过铰接离开该车窗，以致该刮水片可按需进行保养。虽然这种形式的雨刮器臂在使用中工作良好，但由于与使用该销或铆钉以及永久性固接该安装头和雨刮器臂的加工过程相关的额外的成本，通常制造和装配的成本也随之增加。

同样已知通过将该安装头和雨刮器臂通过两者在被装配于“预装配”的位置之后能够被可拆卸地分开来制造雨刮器臂总成。预装配位置定义为当该安装头和雨刮器臂固定在一起，但没有装配到车辆上的情况。在一种已知的构造中，如在美国专利号为6553608(’608专利)的专利的现有技术部分所公开的，该安装头和雨刮器臂在拉伸弹簧的预加荷载下固定在一起，并有一轴杆位于其中一组件内，并被包含于另一组件的开口毂内，以形成一铰链连接关系。该安装头上以及雨刮器臂上的支撑面通过拉伸弹簧的拉力并沿着该力的作用线彼此配合。该支撑面之间的相对的反作用力使该该安装头和雨刮器臂保持在一预装配的位置，并直到该雨刮器臂总成完全装配在一车辆上。但是，该支撑面并不能防止两者朝拆卸方向回移和在一微小作用力下相对彼此的滑动，这种情况在运输或误操作的情况下有可能发生，而该安装头和雨刮器臂则在不注意的情况下分解开。

为了解决在’608专利的现有技术部分存在的该不利的易分解问题，该’608专利提出了将该支撑面形成相互作用的凸轮面表面。为了使该安装头和雨刮器臂从其预装配位置分解开，该支撑表面需要固定在该安装头和该雨刮器臂上的弹簧伸长长度，因而需要在该组件相对于彼此分解开之前克服增加的拉力。在越过凸轮的凸部的支撑面上，该拉伸弹簧在此处位于其最大的伸长量，该弹簧的长度之后允许减少，因而使该弹簧传递的张力将该安装头和该雨刮器臂相对彼此分解开。因此，按′608专利教导在足够的能克服该凸轮凸部的转矩下，通过相对该安装头将该雨刮器臂朝分解的方向转动，该安装头可以仍然从雨刮器臂中分解。

发明内容

本发明提供了一种雨刮器臂总成，包括：一安装头，其具有第一底端，该底端带有适于安装在车辆上的底面，  该安装头还具有一对横向间隔的侧壁，自该底面向上延伸至带有在所述侧壁之间延伸的轴的第二端，所述的安装头具有基本垂直于所述底面延伸的锁定表面；一雨刮器臂，在适于可操作地连接至刮水片的第一底端和具有一个毂的第二底端之间沿一纵向轴延伸，该毂具有从用于容置所述轴的开口端延伸至底座表面的凹槽，所述的雨刮器臂的第二端具有突起，其沿所述雨刮器臂的所述第一底端基本反向的向外延伸，所述的突起具有在基本上垂直于所述的纵向轴的平面内延伸的锁定表面；一弹簧可操作地连接于所述的安装头和所述的雨刮器臂；在所述弹簧传递的作用力下，通过相对于所述雨刮器臂旋转所述安装头，从分解位置至所述运行位置，所述的安装头和所述雨刮器臂的所述锁定表面在运行位置时相互接合，当在运行位置时，所述的锁定表面在基本上垂直于所述纵向轴的平面内彼此面对，且防止所述的安装头以及所述的雨刮器臂自所述的运行位置回转至所述的分解位置。

按照本发明的另一方面，提供一种雨刮器臂总成的组成方法。包括：首先，提供一安装头，其具有带有适于安装在车辆上的底面，并具有基本垂直于所述底面延伸的锁定表面，安装头另具一对横向间隔的侧壁，其具有一延伸于所述侧壁之间的轴。接着，提供一雨刮器臂，该雨刮器臂具有延伸于第一端和第二端之间的纵向轴。所述的第二端具有毂，该毂带有一凹槽以及相对所述第一端向外延伸的突起。所述的突起具有在垂直于所述的纵向轴的平面内延伸的锁定表面。然后，可操作地将一弹簧连接于所述的安装头和所述的雨刮器臂，并使所述的安装头和所述的雨刮器臂作相对旋转，使它们从分解位置移动至运行位置。该两者的相对旋转使所述轴容置于所述的凹槽内，并所述的安装头和所述的雨刮器臂的锁定表面通过所述弹簧传递的作用力相互接合。当在运行位置时，所述的锁定表面在基本上垂直于所述纵向轴的平面内彼此相向配合，由此防止所述的安装头以及所述的雨刮器臂自所述的运行位置回转至所述的分解位置。

因此，通过示例而非限制地，根据本发明制造的一种雨刮器臂总成，提供了一种易于装配，生产上节省成本，能避免不利地分解，并具有长的和有效的使用寿命的雨刮器臂总成。

附图说明

参照下列详细描述，结合所附的权利要求，附图，给出本发明的较佳实施例，能更好地理解本实发明的功能、特点。其中：

图1是根据本发明一较佳实施例在运行状态(shipping position)下所示的一雨刮器臂总成的侧视图；

图2是沿图1的雨刮器臂总成的中心轴的一截面视图；

图3是图2的放大的局部视图，其中弹簧的一部分被去除；

图4是与图3类似的视图，显示了沿偏离该总成的中心轴的一根线形成的该总成的截面图；

图5是类似图2的在分解位置的一视图；

图6是类似图2的在部分分解位置的一视图；

图7是类似图2的在朝上的安装位置的一视图；

图8是该雨刮器臂总成的安装头的透视图；

图9是该雨刮器臂总成的雨刮器臂的部分透视图；

图10是根据本发明的另一实施例的雨刮器臂总成的部分截面视图；

图11是根据本发明的又一实施例的雨刮器臂总成的部分截面视图。

具体实施方式

参见附图，图1-2和5-7显示了根据本发明一较佳实施例的雨刮器臂总成10。该雨刮器臂总成10具有一安装头12以便于该总成10固定于车辆上，以及一雨刮器臂14以可操作的使刮水片(图未示)固定于该总成10上。通过一铰链接头16使该雨刮器臂14铰接于安装头12，使该雨刮器臂14在使用时和装配到车辆上时可在预装配位置(参见如图1所示的下述运行位置)，以及(图未示之间枢转，在完全装配位置，该总成10装于车辆上。而在运行位置时，一锁紧机构18作用于该安装头12和雨刮器臂14之间以防止它们从该运行位置旋转回到分解位置(图5)。因此，可避免该雨刮器臂总成10在一扭转力下，如在运行过程或在固定于该车辆之前的装配过程中，不利地从该运行位置分解开来。

最佳地如图8所示，该安装头12具有邻近第一端23的安装部分20以及一邻近第二端25的铰链部分22。该安装部分20优选地具有一开口24以使该总成10通过一标准紧固件固定于该车辆上。该铰链部分22邻近相对于该开口24的端部25，并适于使该雨刮器臂14相对于该安装头12铰接。该安装头12具有一对横向隔开的侧壁26，27，其在其间限定了一开口通道28。一个预定直径的轴30在侧壁26，27之间延伸，该轴30优选地限定了一圆柱形的支撑面31，其面向该端部25并离该端部25隔开一段预设的距离。该安装头12具有一弹簧连接元件，在此仅用于示例而非限制地表示为一延伸于该侧壁26，27之间的弹簧销32。为进一步限定该连接元件，优选的邻近该弹簧销32成形一通孔34。该弹簧销32位于该轴30和该安装部分20之间。该安装头12优选地具有至少一个，在此显示为一对止位面36(图2-7)，其被设为当该雨刮器臂14装于车辆上时从完全装配的位置到运行位置时限制其从该安装头12向上转动的程度(图7)。必须认识到的是，其在该装配位置和向上运行位置之间可移动的程度可以按需求通过改变该止位面36而变化。

最佳的如图3，4和8所示，该锁紧机构18通过一锁定元件38被部分地限定在该安装头12上。该锁定元件38在此被表示为在侧壁26，27之间且从轴30向下地向该安装头12的底部安装表面39延伸。该锁定元件38可被分开并从该轴30处任意地拆卸。该锁定元件38具有一个或多个锁定表面40，在此仅用于示例而非限制地表示为基本为平面的且基本垂直于底面安装面39延伸。该锁定表面40在通孔34处中断，而其他部分在侧壁26，27之间延伸。

最好的如图1-2和5-7所示，该雨刮器臂14具有一细长的主体，其基本沿纵向轴43延伸于相对的底部42和44之间，其中例如一底部42可适于固定该刮水片，且该另一底部44用于与该安装头12枢转连接。为便利其连接于安装头12上，该雨刮器臂14具有一弹簧连接特征，在此表示为一弹簧勾46，固定于该雨刮器臂14的底面上，并优选地与其形成一整体。如图9所示，该底部44具有一对侧壁48，49横向地经由在中央延伸的弹簧通道50相互隔开。该侧壁48，49具有外部表面用于紧密地容置于该安装头12的侧壁26，27之间及该铰链区域22内。优选地，为最小化在使用中的摩擦，该侧壁48，49具有突起，在此仅用于示例而非限制地表示为多个肋51(图9)，从该壁处向外延伸并同沿该侧壁48，49的长度方向的纵向轴43平行地延伸。该底部44具有一毂52，优选地同该雨刮器臂14由单块材料一起形成，但其也可以形成独立的片并连接在其上。该毂52至少部分的被一延伸入该底部44并距底座表面56预定距离的凹槽54所限定。该底座表面56优选地呈圆筒状以同该位于轴30上的柱状支撑面31相匹配。最好的如图3和4所示，该凹槽54部分地由相对的下壁和上壁58，59所相应地限定，优选的，  两个壁相互隔开以紧密地容置该轴30，以至该轴30可在该凹槽54内摆动。例如，该下和上壁58，59在此显示为相互平行的。

最好的如图3-7，9所示，该侧壁48，49具有突起61，从邻近该雨刮器臂14的底部表面71的底部44轴向向外延伸。该突起61在此仅用于示例而非限制地表示为具有从前壁67过渡到该底部44的弧形的倒角63。该前壁67轴向地延伸一预定的距离并终止于自由端，其在下文中表示为锁定表面69。该锁定表面69通常为平的，且当该总成10位于其运行状态时，该锁定表面延伸垂直于该雨刮器臂14的纵向中心轴以抵靠锁接于该在安装头12上的锁定表面40。

为将该安装头12装配到该雨刮器臂14上，一弹簧，在此显示为一螺旋弹簧62在该安装头12和该雨刮器臂14之间拉伸。该螺旋弹簧62具有钩状的，通常为C-型的相对底端64，65，其中一底端64被固定于该安装头12的弹簧销32上，而另一底端65被固定于该雨刮器臂14的弹簧钩46上。该螺旋弹簧62一旦固定好之后，该雨刮器臂10便位于它的分解位置(图5)。当位于其分解位置时，该雨刮器总成10便能够被分解开。该轴30抵接于该雨刮器臂14的邻近该毂52的凹槽54的底端44。凹槽

为进行装配，该安装头12及雨刮器臂14彼此间相对转动，该安装头12如图6所示的逆时针方向运动，其中该安装头12和该雨刮器臂14显示为部分装配状态。在该状态，该轴30开始进入该凹槽54，而该弹簧销32和从其延伸出来的锁定表面40与该轴30相结合地移动越过突起61。在该部分装配状态，该螺旋弹簧62自该分解的状态下伸长一定长度，因而该弹簧62的张力增加。该安装头12和该雨刮器臂14在装配过程中进一步旋转，其中该轴30容纳于该凹槽54内以至于该通过螺旋弹簧62产生的张力将该轴30推向该毂52的底座表面56。

最好的如图3和4所示，由于该轴30被推向与底座表面56配合，该安装头锁定元件38的锁定表面40被推向与位于突起61上的锁定表面69配合。当该各个锁定表面40，69彼此相对时，该弹簧销32优选地保持稍稍间隔于该雨刮器臂14的底端44。当位于运行状态时(图2-4)该锁定表面40，69仍然保持彼此相互配合且该轴30仍然被抓固于该凹槽54的壁58，59之间且优选地同该底座表面56相配合，且均受到在该弹簧62的偏置张力的作用。若该总成10需拆卸，需要使该安装头12相对于该雨刮器臂14平移以使各自的锁定表面40，69从其相互锁定的状态分解开。如此，必须在该安装头12和该雨刮器臂14之间施加一足够克服该自弹簧62传递来的拉伸力的线性力以使该轴30从该凹槽54向外平移，并使锁定表面40，69从其相互锁定的状态分解开。因此，一旦位于其运行状态，该雨刮器臂总成10通过该雨刮器臂14和安装头12之间的相对转动被锁住以防止分解，并因此，保证该总成10不会不利地分解。

在运行状态时，该锁定元件，该雨刮器臂14被能够从安装在该车辆上的完全安装位置朝上工作位置(图7)向上转动。当位于其上工作位置时，该终止表面36接合在位于该雨刮器臂14上的抵接表面66以限制该雨刮器臂14相对于该安装头12的旋转运动，而该轴30的支撑面31优选地保持座抵该毂52的底座表面56。因而，当处于上工作位置时，该锁定元件38优选地稍稍与该凹槽54的上壁59间隔开。当然，如有必要，该锁定元件38可配合该上壁59以限定该上工作位置。

明显地，根据上述说明，本发明的许多修正和变型是可能的。例如，如图10所示的，应该认识到该轴30和该毂52可以反向构造。因此，轴130可固定于雨刮器臂114上，一毂152可被成型或固定于安装头112上。类似地，一凹槽154形成于该毂152内，然而，当在运行状态时，优选地以相对该总成的中心轴倾斜的延伸以促进在该安装头112和该雨刮器臂114之间的锁定关系。如上所示，该毂152具有一锁定表面140，面朝位于该雨刮器臂114上另一锁定表面169布置，以使该锁定表面140，169防止该安装头112相对该雨刮器臂114朝向分解的方向旋转。因此，该安装头112以及该雨刮器臂114相互锁住以防止分解。类似地，如图11所示，该锁定机构18也可以是反向的结构。因此，锁定机构218可具有一个或多个突起261其带有连接于安装头212的关联锁定表面240，以及一锁定表面269可成型或固定于雨刮器臂214上。因此，应当理解，在后附权利要求的范围内，本发明可以不同于具体描述的其他形式实施。

Claims (11)

1.一种雨刮器臂总成，包括：一安装头，其具有第一底端，该底端带有适于安装在车辆上的底部安装表面，该安装头还具有一对横向间隔的侧壁，自该底部安装表面向上延伸至带有在所述侧壁之间延伸的轴的第二底端，所述的安装头具有基本垂直于所述底部安装表面延伸的平的锁定表面；

一雨刮器臂，在沿一纵向轴在一第一底端和第二底端之间延伸，该第一底端适于在工作时连接至刮水片，该第二底端具有一个毂，该毂带有从用于承纳所述的在所述侧壁之间延伸的轴的开口端延伸至底座表面的凹槽，所述的雨刮器臂的第二底端具有沿所述雨刮器臂的所述第一底端相对的反向向外延伸的突起，所述的突起具有在基本上垂直于所述的纵向轴的平面内延伸的平的锁定表面；

一弹簧，工作时连接于所述的安装头和所述的雨刮器臂；

其特征在于，在所述弹簧施加的作用力下，通过从分解位置至运行位置相对于所述雨刮器臂旋转所述安装头，使所述的安装头和所述雨刮器臂的所述平的锁定表面在运行位置时相互接合，当在运行位置时，所述平的锁定表面在基本垂直于所述纵向轴的平面内彼此相向，且防止所述的安装头以及所述的雨刮器臂自所述的运行位置回转至所述的分解位置；以及

所述的安装头具有一个延伸于所述的侧壁之间的固接元件，所述弹簧连接于所述的固接元件，当位于运行位置时，所述的固接元件保持与所述的雨刮器臂的所述锁定表面间隔开，所述安装头的所述锁定表面从所述固接元件延伸至所述底部安装表面。

2.如权利要求1所述的雨刮器臂总成，其特征在于，所述的雨刮器臂的所述锁定表面作为所述毂的自由端。

3.如权利要求1所述的雨刮器臂总成，其特征在于，当位于所述的运行位置时，所述的在所述侧壁之间延伸的轴与所述凹槽的所述底座表面接合。

4.如权利要求1所述的雨刮器臂总成，其特征在于，所述的毂具有相对的第一侧壁，该第一侧壁具有向外延伸的突起，以承纳于所述的安装头的所述侧壁之间。

5.如权利要求4所述的雨刮器臂总成，其特征在于，所述的突起是多个狭长的肋。

6.如权利要求5所述的雨刮器臂总成，其特征在于，所述的肋基本上平行于所述的雨刮器臂的所述纵向轴延伸。

7.一种雨刮器臂总成的组成方法，包括：

提供一安装头，其具有带有适于安装在车辆上的底部安装表面，并具有基本垂直于所述底部安装表面延伸的平的锁定表面，安装头另具一对横向间隔的侧壁，其具有一延伸于所述侧壁之间的轴；

提供一雨刮器臂，该雨刮器臂具有延伸于第一端和第二端之间的纵向轴，所述的第二端具有毂，该毂带有一凹槽以及相对所述第一端向外延伸的突起，所述的突起具有在垂直于所述的纵向轴的平面内延伸的平的锁定表面；

将一弹簧连接于所述的安装头和所述的雨刮器臂；并

旋转所述的安装头和所述的雨刮器臂，使其从分解位置移动至运行位置，所述的旋转使所述的在所述侧壁之间延伸的轴被容置于所述的凹槽内，并所述的安装头和所述的雨刮器臂的平的锁定表面在所述弹簧施加的作用力下相互接合，所述平的锁定表面在基本垂直于所述纵向轴的平面内彼此相向，且防止所述的安装头以及所述的雨刮器臂自所述的运行位置回转至所述的分解位置；

所述的安装头具有一个延伸于所述的侧壁之间的固接元件，所述弹簧连接于所述的固接元件，并使所述的固接元件在运行位置保持与所述的雨刮器臂的所述锁定表面间隔开，所述安装头的所述锁定表面从所述固接元件延伸至所述底部安装表面。

8.如权利要求7所述的方法，进一步包括所述的毂的所述锁定表面配置为所述雨刮器臂的自由端。

9.如权利要求7所述的方法，进一步包括使所述毂具有相对的第一侧壁和突起，且该突起自所述的第一侧壁向外延伸以容置于所述的安装头的所述侧壁间。

10.权利要求9所述的方法，进一步包括将所述突起设为多个狭长的肋。

11.如权利要求7所述的方法，进一步包括将所述的安装头设为单件的模塑材料。

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