CN101980902B - 风挡刮雨器装置 - Google Patents

Abstract

一种风挡刮雨器装置（1），包括一弹性、细长的承载架和一由柔性材料制成的细长刮片（2），该刮片抵接于被刮刷的挡风玻璃，该刮片包括至少一个长槽（3），该长槽中安装有承载架长条（4）；风挡刮雨器装置（1）包括供连接摆动臂（8）的连接装置（7），还有扰流板（10），特征在于：扰流板（10）能从第一位置移动到第二位置，其中从刮片截面看，在没有风载的情况下，扰流板（10）在第一位置具有对称剖面；在有风载的情况下，扰流板在第二位置具有非对称剖面。

Description

风挡刮雨器装置

技术领域

本发明涉及一种风挡刮雨器装置，其包括一弹性、细长（elongated）的承载架（carrier element），还包括一由柔性材料制成的细长刮片（wiper blade），该刮片抵接于被刮刷的挡风玻璃，其中刮片包括至少一个长槽（longitudinal groove），该长槽中设有承载架长条；风挡刮雨器装置包括供连接摆动臂的连接装置，还有扰流板（spoiler）。这种扰流板也被称为导风板（air deflector）。

背景技术

这种风挡刮雨器装置为一般公众所知。现有技术的风挡刮雨器装置特意设计成无支杆式（yokeless），其中不再需要将多个支杆相互铰接在一起，而是通过承载架将刮片偏置，因此刮片呈现出特定的弧线。现有风挡刮雨器装置的扰流板和刮片制成一个整件。

 实际上，汽车上所使用的风挡刮雨器装置紧贴在具有一定弧度的挡风玻璃上；汽车高速行驶时，风挡刮雨器装置有时会受到抬升作用（lifting effect），该抬升作用会妨碍挡风玻璃被正确地刮刷。这种抬升作用是如下空气动力现象产生的。顺着汽车的气流趋向于沿着汽车的轴向向上垂直流动（escape）。然而，靠近弯曲的挡风玻璃的两侧，气流趋向于沿着两侧水平通过。主要在挡风玻璃在与这些气流垂直交汇的区域，这些气流在风挡刮雨器装置的上方形成减压而在挡风玻璃和风挡刮雨器装置之间形成升压。尽管存在风挡刮雨器装置的摆动臂施加的机械压力，但最终的压力使得后者抬升离开并朝向挡风玻璃的前方，因此，刮刷的质量在较高行驶速度时会下降。扰流板通常用来抑制抬升作用。

   现有风挡刮雨器装置的缺点是，安装有非对称扰流板的刮片已被设计和生产用于车辆驾驶员位置和乘客位置的摆动臂。很明显，这种方式需要使用复杂的机械、工具以及所有这些产生的费用。还有一个缺点是，对于每种摆动臂（在驾驶员位置或乘客位置），带有非对称扰流板的刮片相互间存在着差异，因此在五金店和商店中需要提供更多的空间存放这些零件。另外还有一个缺点是，安装有非对称扰流板的刮片为了固定在车辆驾驶员位置上的摆动臂上，通常实际上固定在车辆乘客位置上的摆动臂上，而且这种安装有非对称扰流板的刮片为了固定在车辆乘客位置上的摆动臂上，通常会固定在车辆驾驶员位置的摆动臂上。这些刮片的这种颠倒（reversed）固定方式严重地影响了其刮刷的质量，特别是在高速行驶时，存在各种负面后果。

发明内容

本发明的目的是克服所有这些缺点，采用低成本的方式的一种刮片，包括安装有扰流板，该扰流板固定在汽车的两种摆动臂（驾驶员位置和乘客位置）上而无需复杂的机械设备和附加工具。

需要注意的是本发明的风挡刮雨器装置不只局限使用在小汽车上，也可以使用在有轨巴士以及其他（快速）车辆上。

为了实现上述目标，本发明介绍的一种风挡刮雨器装置，特征在于扰流板能从第一位置移动至第二位置，其中从刮片截面看，在没有风载（wind load）的情况下，扰流板在第一位置具有对称剖面；在有风载的情况下，扰流板在第二位置具有非对称剖面。优选地，扰流板能移动；特别地，扰流板在第一位置和第二位置之间是铰接连接的。也就是说，风的气流在刮片上没有形成负荷的情形下，因为扰流板的对称结构，刮片能被固定在汽车的驾驶员位置和乘客位置的摆动臂上。此外，为了避免把这些刮片颠倒固定，其所设有的扰流板或导风板总是处于正确的位置。风的气流在刮片上形成负荷的情形下，因为扰流板的非对称结构，刮刷质量在任何情况下都能得到保证。特别地，扰流板的非对称形状还设有入射气流表面（incident air flow surface），该表面沿其纵向方向延伸并且与被刮刷的挡风玻璃平行以及与相对风正对；横向地看该表面的纵向延伸包围被刮刷的挡风玻璃并与之形成锐角。

在本发明的一种风挡刮雨器装置的一优选实施例中，扰流板在第一位置和第二位置之间是通过变形方式连接的。特别地，扰流板由可变形材料制成，该材料在其上有风载或者没有风载时均可变形。更准确地说，扰流板能够至少由热塑弹性体、弹性弹性体或（柔软）PVC制成。

在本发明的一种风挡刮雨器装置的另一个优选实施例中，扰流板在第一位置和第二位置之间是通过腹板（tilting web）连接的，该腹板与扰流板和夹持件（holding part）相连，而夹持件夹持刮片上的扰流板。在另一优选实例中，扰流板在第一位置和第二位置之间通过颈部构件（neck）和扩展头（enlarged head）连接的，该颈部构件从扰流板延伸而该扩展头从颈部构件延伸出来，其中扩展头固定在夹持件内形成的中空室中，而该夹持件夹持刮片上的扰流板。

在本发明的一种风挡刮雨器装置的另一优选实施例中，刮片包括在其纵侧的相对长槽，该长槽中安装有相互间隔开的承载架长条，其中承载架长条的相邻末端通过各自的连接件连接，并且其中的扰流板包括夹紧件，该夹紧件环抱接合在彼此分开的长条的纵向侧部。优选地，扰流板和夹紧件做成一个整件。

在本发明的一种风挡刮雨器装置的另一优选实施例中，刮片包括在其纵侧的相对长槽，该长槽中安装有相互间隔开的承载架长条，其中承载架长条的相邻末端通过各自的连接件连接，其中扰流板包括两个副扰流板，每个副扰流板分别在连接装置的一侧，其中每个副扰流板从连接装置延伸至各自的连接件，并且其中每个副扰流板与刮片或承载架长条连接。

附图说明

下面结合附图中的实施例对本发明做进一步详细解释描述，其中：

图1以图例方式显示了沿着汽车挡风玻璃的气流；

图2是标准风挡刮雨器装置的示意图，其所处位置与气流平行；

图3是相同风挡刮雨器装置的截面图，但其所处位置与气流成直角；

图4显示了因不相干气流作用于标准风挡刮雨器装置而产生的力；

图5是本发明的风挡刮雨器装置整体结构的立体示意图；

图6到图10是图5的风挡刮雨器装置的不同实例的截面图。

具体实施方式

图1显示了安装有弯曲的挡风玻璃A的汽车前部的立体图以及空气气流的流向，经过车辆的空气气流向上和沿着两侧流动。如图2所示，一般标准结构的风挡刮雨器装置的放大图，该风挡刮雨器装置与气流平行且没有任何异常发生；另一方面，如图3所示的放大图中，空气气流的流动与风挡刮雨器装置的方向几乎成直角，因为刮片的原因，这气流不能沿着玻璃流动，因此使压力的增加（用+号表示）。这种压力增加的情况在位于朝向挡风玻璃的框体C的凸缘（flange）之间的中空的剖面区域。此外，这些凸缘还对空气流动造成阻碍以及帮助维持增加的压力。还有，众所周知，经过并包围风挡刮雨器装置的气流会从表面向上离开而形成减压区（用-号表示）。这两种力Fx和Fz（可以和施加在翼形部件上的推力和举力作对比）的合力R会抬升风挡刮雨器装置以对抗摆动臂施加的机械压力（参看图4）。

图5显示了本发明的风挡刮雨器装置1的优选变型实施例。风挡刮雨器装置包括弹性刮片2，在该刮片的纵向侧部，形成有纵向布置的相对的长槽3，且弹性扁钢带做成的纵向承载架长条4安装在纵向长槽3中。承载架长条4构成橡胶刮片2的柔性承载架，就如同将看到的那样，承载架将偏置在具有弧形的位置（curved position）（其工作位置的弯曲程度与被刮刷挡风玻璃的表面弯曲程度一致）。承载架长条4的相邻末端5在风挡刮雨器装置1的两端通过连接件6（connecting piece）相互连接，连接件6具有夹紧件的作用。在该实施例中，连接件6为结构上可拆分的零件，其与承载架长条4的末端5之间可以通过形状来进行锁紧，也可以通过施力来锁紧。在另一变型实施例中，连接件6与由弹性扁钢带制成的承载架长条4做成一个整体。在后者实施例中，如同看到的那样，连接件形成用于承载架长条4的横向连接桥。风挡刮雨器装置1还包括由塑料材料制成的、供连接摆动臂8的连接装置7。连接装置7包括与其结合在一起的夹紧元件9，夹紧元件9环抱在彼此分开的承载架长条4的纵向侧部，由此，连接装置7牢牢地夹持在由刮片2和承载架长条4组成的组件上。摆动臂8通过端部的枢轴铰接连接在连接装置7上。如图5所示的本发明的优选实施例中，风挡刮雨器装置包括扰流板10，而扰流板10包括两个分离的副扰流板11。每个副扰流板11在整体上与刮片2在连接装置7的相对侧部上可拆分连接。

图6显示了图5的风挡刮雨器装置的截面图，其中对应零部件采用相同的附图标记。如果扰流板10没有受到风的冲击（图6a），从刮片2的截面看，扰流板10有对称形状。在这种情况下，这种刮片2能固定在汽车驾驶员位置和乘客位置的摆动臂8上，同时也完全避免了任何颠倒安装在这些刮片2的情况。因此，安装在刮片上的扰流板10总是在正确的位置。然而，在扰流板10受到风冲击的情形下（图2b），扰流板10铰接连接在从图6a到图2b的铰接点或枢轴点12。在后者的位置上，从刮片2的截面看，扰流板10有非对称形状。特别地，扰流板的非对称形状设有入射气流表面13，该表面包围被刮刷的挡风玻璃并与之形成锐角α。如图6所示，铰接点12与扰流板10和夹持件15相互连接，夹持件15夹持刮片2上的扰流板10。扰流板10和夹持件15做成一个橡胶整件。

图7a和7b分别与图 6a和6b对应，需要理解的是扰流板10在图7a和7b所示的位置是通过腹板14连接的，腹板14与扰流板10和夹持件15相互连接，夹持件15夹持刮片2上的扰流板10。扰流板10、腹板14和夹持件15做成一个橡胶整件。

图8与图6a和7a对应，不同处在与扰流板10是通过颈部构件16和扩展头17连接的，颈部构件16从扰流板10延伸而扩展头17从颈部构件16延伸，其中扩展头17枢轴连接固定在夹持件15内形成的中空室18内，夹持件15夹持刮片2上的扰流板10。因此，扰流板10为可分离结构的部件。

图9与图8对应，其中扰流板10通过变形方式连接的。虚线显示了所在位置受风影响的变形连接的扰流板10，其中该扰流板10与图6a、7a和6b、7b分别所示的扰流板一样，从刮片2的截面看，都具有非对称形状。扰流板10由可变形材料制成，该材料能在有/没有风载下可变形，即一种例如热塑性橡胶的材料。

图6至图9所示，夹持件15包括夹紧件19，该夹紧件环抱接合在彼此分开的承载架长条4的纵向侧部。

图10与图7对应，不同之处在于图10的实例没有安装夹持件15。如果没有风，扰流板10有对称剖面，沿着刮片2中间横向平面看刮片2的截面，其中距离A和距离B相等。如果有风，距离A比距离B大，过压（图10中用+表示）产生的垂直压力比下压（图10中用-表示）产生的举力大。在后者的情形中，从刮片2截面看，扰流板10有非对称剖面。值得注意的是，距离A和B从扰流板10的顶部到长条4的垂直侧部测量而得，长条4彼此正对分开。

本发明的保护范围不仅仅局限于上述优选实施例，还包括落在本发明保护范围内的其他优选实施例。

Claims (6)

1.一种风挡刮雨器装置(1)，包括一弹性、细长的承载架和一由柔性材料制成的细长刮片(2)，该刮片抵接于被刮刷的挡风玻璃；该刮片(2)包括至少一纵向布置的长槽(3)，且该长槽(3)中安装有承载架长条(4)；该风挡刮雨器装置(1)包括供连接摆动臂(8)的连接装置(7)，还有扰流板(10)，其特征在于：扰流板(10)能从第一位置移动到第二位置，其中从刮片截面看，在没有风载的情况下，扰流板(10)在第一位置具有对称剖面；在有风载的情况下，扰流板(10)在第二位置具有非对称剖面,其中所述扰流板(10)通过位于所述纵向布置的长槽(3)之上的腹板(12，14)铰接在所述第一位置和第二位置之间移动。

2.根据权利要求1所述的风挡刮雨器装置(1)，特征在于扰流板(1)至少由弹性弹性体或柔性PVC制成。

3.根据权利要求1所述的风挡刮雨器装置(1)，特征在于所述扰流板(10)在所述第一位置和第二位置之间通过与所述扰流板(10)连接的腹板(14)移动，夹持件(15)将所述扰流板(10)夹持至刮片(2)上。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的风挡刮雨器装置(1)，特征在于所述刮片(2)包括在其纵向方向侧部的相对长槽(3)，该长槽中(3)安装有间隔开的承载架长条(4)，其中所述承载架长条(4)的相邻末端(5)通过各自连接件(6)相互连接，并且其中所述扰流板(10)包括夹紧件，该夹紧件环抱接合在彼此分开的所述长条(4)的纵向侧部。

5.根据权利要求4所述的风挡刮雨器装置(1)，特征在于所述扰流板(10)和所述夹紧件为一整体结构。

6.根据权利要求1-3、5中任一项所述的风挡刮雨器装置(1)，特征在于所述刮片(2)包括在其纵向方向侧部上的相对长槽(3)，该长槽(3)安装有间隔开的承载架长条(4)，其中所述长条(4)的相邻末端(5)通过各自连接件(6)相互连接，其中所述扰流板(10)包括两个分别位于连接装置(7)各侧的副扰流板(11)，其中各副扰流板(11)从连接装置(7)延伸至各自的连接件(6)，且各副扰流板与刮片或承载架长条连接。