CN103097210A - 具有被并入的喷洒装置的挡风玻璃擦拭器刮片 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆挡风玻璃（6）的擦拭器刮片（1），包括具有主纵向取向的支撑框架（2）和用于喷洒清洁液体的装置（7、8），所述支撑框架具有包括擦拭器部分（4）的下部器件，所述支撑框架（2）被导致为在挡风玻璃（6）的擦拭周期上沿预定路径在两个端部位置之间运动，所述装置（7、8）包括至少一个第一组喷洒孔，所述第一组喷洒孔在刮片的第一侧的至少一部分上沿所述主纵向取向对齐，以使得清洗液体相对于擦拭运动喷洒在擦拭器前方。根据本发明，喷洒孔以非恒定的间隔分布在所述第一侧上，将两个相继的孔间隔开的距离被选择为使得，挡风玻璃表面的在擦拭周期过程中被一个喷洒孔有效喷洒的部分对于第一组所有喷洒孔基本上等于相同目标值。

Description

具有被并入的喷洒装置的挡风玻璃擦拭器刮片

技术领域

本发明涉及用于机动车辆挡风玻璃的挡风玻璃擦拭器，具有被并入的用于喷洒液体的装置。

本发明更具体地涉及挡风玻璃擦拭器，包括具有主纵向取向的支撑框架和用于喷洒清洁液体的装置，所述支撑框架具有用于擦拭器刮片的支撑的器件，所述支撑框架用于在挡风玻璃的擦拭周期期间引起在两个端部位置之间沿预定轨迹运动，所述装置包括至少一个第一组喷洒孔，所述第一组喷洒孔对于擦拭器的第一侧的至少一个部分沿所述主纵向取向对齐，以使得允许清洗液体相对于擦拭运动喷洒在擦拭器前方。

背景技术

在一些之前披露的擦拭器的情况下，通过设置从擦拭器的一侧或另一侧交替地供应清洗液体获得了改进的挡风玻璃清洁，这取决于擦拭器是朝向其称为“相反的固定停止”的位置（例如在擦拭周期过程中在擦拭器的常规的圆形或椭圆形轨迹的情况下从底部至顶部）运动还是朝向其称为“固定停止”的位置（对于圆形或椭圆形轨迹从顶部至底部）运动，以使得液体有效喷洒挡风玻璃的将随后立即被挡风玻璃擦拭器擦拭的部分。为了该目的，喷洒装置不是仅包括单组喷洒孔而是包括两组喷洒孔，所述喷洒孔为布置至擦拭器的每一侧的两个坡道的形式。该类型的擦拭器被描述，例如，在以申请人名义的文档WO 2010/000346中。

因此，在之前披露的扁平擦拭器类型（其在简易英语（Anglo-Saxon）术语中也称为“扁平刮片”）的擦拭器的情况下，具有主纵向取向的支撑框架包括具有主纵向轴线的管状本体，插入到其内部的是为纵向水平带状物形式的脊部。图1示出了通过配备有双坡道喷洒装置的这样的擦拭器1的说明性实施例的横截面。在该图中，支撑框架具有标记2，脊部具有标记3，以及擦拭器刮片具有标记4，部分5意图在由箭头A和B指示的位移表示的擦拭周期期间搁靠挡风玻璃6。该一体的支撑件还具有形成导流器的部分，在其内部，用于喷洒清洗流体的两个通道7和8被设置到擦拭器的每一侧。喷洒孔沿这两个通道设置。因此，通道7的喷洒孔当擦拭器沿箭头A的方向位移时允许喷洒喷流9A，以及通道8的喷洒孔当擦拭器沿箭头B的方向位移时允许喷洒喷流9B。

下面更特别地注意喷洒孔在挡风玻璃擦拭器的两侧（双坡道装置）或一侧（单坡道装置）的布置。

在设计具有集成的清洗功能的挡风玻璃擦拭器时，重要的是能够满足车辆的驾驶员期待的以下三项需求：

-灰尘和脏物的去除；

-清洁液体的均匀喷洒；

-良好的可见性，包括在擦拭和清洗周期期间。

与配备有单坡道或双坡道喷洒系统的擦拭器相关的清洗效率可以特征在于两个物理量：

-清洁力：这是由清洁液体的喷流和挡风玻璃之间的接触引起的力。它必须尽可能大，以便允许粘附至挡风玻璃的任何污物的松动。

-蔓延速率：这是液体在挡风玻璃上蔓延所用的时间。在擦拭器的运动过程中，在喷洒孔的位置处投射的液体必须足够高以在擦拭器通过之前具有足够的时间形成具有与由位于相同坡道上的相邻孔产生的斑片（patch）相合的斑片。

此外，从每一个喷洒孔排放的斑片必须不能太大，以便不损害驾驶员的可见性。

鉴于以上，可看到，在坡道的两个孔之间的分隔间隔构成重要的物理量。

在之前披露的擦拭器的情况下，诸如在前述文档中描述的那些，同一坡道的喷洒孔之间的间隔是恒定的。

此外，即使多个系统提供擦拭器根据直线轨迹运动从挡风玻璃的一侧至另一侧平行于其本身位移，但大多数擦拭系统提出擦拭器根据圆形或椭圆形轨迹运动被驱动。直到现在基于根据均匀分布的喷洒孔的布置进行的选择不允许对于该类型的擦拭器获得足够高效的清洁。实际上，在一个擦拭周期的过程中，由擦拭器的每一个点以及特别地由每一个喷洒孔覆盖的距离对于所有点不相同。因此，如果每单位时间相同量的水被投射到风挡玻璃上，清洗效率在擦拭器的顶部和底部处将不同。此外，在圆形或椭圆形擦拭运动期间擦拭器的一个点的位移的线速度对于位于擦拭器的顶部处的点比对于位于擦拭器的底部处的点更大。因此，当在喷洒孔之间的间隔被选择为恒定值时，前述蔓延速率将对于位于擦拭器的顶部处的喷洒孔较小，且对于两个相邻孔得到的覆盖区域也将比对于位于擦拭器的底部处的两个相邻孔更小。

发明内容

本发明的目的是通过提出一种挡风玻璃擦拭器克服前述缺陷，所述挡风玻璃擦拭器在擦拭器的每一个点处提供相同的擦拭和清洗效率。

为了这样做，本发明的目的是一种用于机动车辆挡风玻璃的挡风玻璃擦拭器，包括具有主纵向取向的支撑框架和用于喷洒清洁液体的装置，所述支撑框架具有用于擦拭器刮片的支撑的下部器件，所述支撑框架在挡风玻璃擦拭周期期间引起在两个端部位置之间沿预定轨迹运动，所述装置包括至少第一组喷洒孔，所述第一组喷洒孔在擦拭器的第一侧的至少一个部分上沿所述主纵向取向对齐，以使得允许清洗液体相对于擦拭运动喷洒在擦拭器前方，其特征在于，喷洒孔以非恒定的间距分布在所述第一侧上，将两个相继的孔间隔开的距离被选择为使得，挡风玻璃表面的在擦拭周期过程中被一个喷洒孔有效喷洒的部分对于第一组所有喷洒孔基本上等于相同目标值。

在优选实施例中，其中喷洒系统是双坡道类型，擦拭器还包括第二组喷洒孔，所述第二组喷洒孔在擦拭器的与所述第一侧相对的第二侧的至少一部分上沿所述主纵向取向对齐，且第二组喷洒孔以非恒定的间距分布在所述第二侧上，将两个相继的孔间隔开的距离被选择为使得，挡风玻璃表面的在擦拭周期过程中经由一个喷洒孔有效喷洒的部分对于第二组所有喷洒孔基本上等于相同目标值。

在该情况下，在擦拭器的第一侧和第二侧的部分上，取决于主纵向取向，第一组喷洒孔与第二组孔交替。

附图说明

根据参考附图给出的以下描述，将更好地理解本发明和本发明带来的优势，在附图中：

图1如已所述的以横截面方式示出本发明可被应用的可行擦拭器构造；

图2示意性地示出对于在同一侧且分别在擦拭器的顶部和底部处的两个喷洒孔在擦拭器的半个擦拭周期上获得的两个喷洒痕迹，所述擦拭器被使得根据椭圆形轨迹运动在挡风玻璃上运动；

图3和4示出当应用到适于根据圆形或椭圆形轨迹运动而位移的擦拭器时验证本发明原理的模拟的结果；

图5a至5c以概要图的形式示出三个可行的计算算法，用于根据本发明的原理定位擦拭器的同一侧的喷洒孔；

图6至8示出针对适于根据圆形或椭圆形轨迹运动而位移的双坡道擦拭器的根据本发明获得的模拟结果。

具体实施方式

本发明基于以下原理：通过将喷洒孔设置为以非恒定间距分布在擦拭器的一侧，可在擦拭周期期间在擦拭器的任何喷洒孔处获得相同功效的清洗和擦拭，即使擦拭器沿预定轨迹的位移期间孔没有覆盖相同的距离，所述非恒定间距针对每一个孔被计算为使得挡风玻璃表面的经由一个喷洒孔在擦拭周期过程中有效喷洒的部分对于第一组的所有喷洒孔基本上等于同一目标值。

图1中示出（在具有圆形或椭圆形位移的擦拭器的非限制性情况下）的是两个痕迹T₁和T₂，每一个痕迹对应于分别位于擦拭器的顶端部分和底端部分的孔希望获得的挡风玻璃的有效喷洒表面的部分。尽管这两个痕迹确实呈现出各自的宽度，但它们不具有相同的宽度，使得，根据本发明，痕迹T₁占据的表面与痕迹T₂占据的表面基本上相同。

申请人进行的测试使得可以证明，对于解以下方程组的所有点来说，由位于该类型的擦拭器的同一侧的每一个喷洒孔覆盖的表面等于常数K：

D_i×Δx_i=K

D_i=ax_i+b

Δx_i=x_i-x_i-1

$\underset{j=0}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\Δ}{x}_i=x_N-x_0=L^{\′}$

其中，K是正在求解的表面的恒定部分的目标值，x_i对应于孔沿擦拭器的主纵向取向的位置，Δx_i是将擦拭器上的两个相继的喷洒孔间隔开的距离，N+1是在擦拭器的同一侧的喷洒孔的总数，L'是擦拭器的希望在分布有这些孔的那侧的部分的长度。

该方程组以数学形式给出对于以下情况的表达式：正在求解的是针对在位置x_i的每一个喷洒孔的喷洒表面的相同部分K，这里假设在位置x_i的每一个孔覆盖的距离D_i作为位置x_i的函数线性变化。

图3示出对于椭圆形擦拭系统投影在平面中的擦拭器上的三个点的轨迹（擦拭器的点的轨迹实际上在三维空间内）。该图示出对于非圆形轨迹由擦拭器的点覆盖的长度的差别的演变。

图4中的曲线示出通过模拟获得的作为位置x_i的函数的距离D_i的变化。得到的直线因此验证了距离D_i作为位置x_i的函数线性变化。应注意到，该假设在椭圆形轨迹的情况下保持有效。

之前的方程组可以如下表示：

(ax_i+b)×(x_i-x_i-1)=K

$\underset{j=0}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\Δ}{x}_i=x_N-x_0=L^{\′}$

或：

${\mathrm{ax}}_i^2-a{x}_i{x}_{i-1}+b{x}_i-b{x}_{i-1}=K$

$\underset{j=0}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\Δ}{x}_i=x_N-x_0=L^{\′}$

该x_i的二次方程可以以不同算法求解：

根据第一可行算法（其步骤在图4a中概述），一方面（步骤10），选择K的第一可能值，另一方面，固定希望在擦拭器的一侧具有的孔的总数N+1以及从擦拭器的一个端部开始的第一孔的位置x₀。随后可以计算（步骤20）x₁至x_N的一组值，作为方程组的解。然后进行检查（步骤30）以确认最后的值x_N是否与长度L'真正一致，即是否

x_N-x₀≤L'

如果不是，改变K的值（步骤40），重复不同位置x₁至x_N的计算，直到与长度L’获得一致性。

根据第二可行算法（其步骤在图4b中概述），强加K的值和第一孔的位置x₀，（步骤10'）为N选择第一值，且随后孔的数量N+1将被改动（步骤40'）直到获得与长度L'一致的位置x₁至x_N。计算步骤20和30与关于图4a陈述的那些相同。

最后，根据第三可行算法（其步骤在图4c中概述），强加N+1和K的值，且测试第一孔的多个可能位置x₀（步骤10'和40''），直到获得与长度L'一致的位置x₁至x_N。在该情况下，计算步骤20和30也与关于图4a陈述的那些相同。

在三个之前的算法中，三个参数中的两个被固定，然后第三个参数的值（其允许获得孔的与长度L'一致的位置）被确定。在开始时仅一个参数或没有参数被固定的其他算法可以仍被开发，而不背离本发明的范围。

可以有利地考虑一些附加约束，取决于正在讨论的擦拭器的精确构造：

因此，在“扁平刮片”类型的构造的情况下，诸如之前关于图1描述的那些，通常设置端部连接器（未示出），以便将脊部3保持在支撑框架的内部中。在这样的情况下，喷洒孔不能分布在擦拭器的全部长度L上，而仅是在作为最大值对应于擦拭器的总长度减去意图接收端部连接器的任何部分的长度L'的部分上。

此外，在这样的构造中，链接元件或连接器还安装在支撑框架上，以便允许擦拭器连接至驱动臂。连接器则通过用于供应液体至坡道的通道而被提供有液力功能，且可以设置擦拭器的空气动力学部件以两个半部实现，所述两个半部固定至支撑框架在连接器的每一侧，以使得擦拭器的供应通道与连接器的供应通道对准。这样的擦拭器的示例被描述，例如，在以申请人名义的文档WO 2010/006775中。对于诸如这些的构造，通过省去意图接收连接器的部分，喷洒孔的分布可根据本发明的算法计算。

还可以设置两个相继的喷洒孔之间的间隔不超过一定极限值，或位于两个极限值之间。

图6至8示出根据本发明获得的对于喷洒孔在擦拭器的两侧上分布的计算结果，所述擦拭器利用在连接器每一侧的两个扰流器半部。

在图6中，三角形表示在擦拭器的一侧的喷洒孔的位置，而方形表示在擦拭器的另一侧的喷洒孔的位置。如可以看到的，意图接收连接器的中央部分不包含任何喷洒孔。此外，喷洒孔朝向擦拭器的底部（x_i较小）比朝向擦拭器的顶部（x_i较大）具有更大的间距，这允许进行对线速度的差异的补偿。最后，位于擦拭器的同一侧的喷洒孔相对于位于擦拭器的另一侧的喷洒孔以有利的方式交替。在挡风玻璃的第一擦拭期间未被清洁的污物将在同一擦拭循环期间的擦拭器的第二次通过中被去除的可能性因此增加。

图7示出针对为喷洒孔计算的每一个位置获得的目标值K。将意识到，该目标值基本上恒定（这里被包括在1.35x10⁴至1.45x10⁴mm²之间）。最后，图8示出喷洒孔之间的间隔的变化。将意识到，在该图中，将两个相继的孔分隔开的距离总是被包括在15至25毫米之间。

已经在被认定为第二代的扁平擦拭器的背景下描述了本发明，该扁平擦拭器包括支撑框架，脊部纵向地插入到所述支撑框架中，但是本发明类似地找到用于被认定为第一代的扁平擦拭器的应用。

这些第一代扁平擦拭器通常包括纵向延伸的支撑框架，所述支撑框架在其下部中由带状物构成，所述带状物形成意图抵靠要被擦拭的挡风玻璃摩擦的刮片，以及在其上部中由设置有导流器的定位跟部构成。加强脊部（通常数量为两个）每一个容置在互补凹槽中，所述互补凹槽在跟部的侧边缘中实现。

如在第二代扁平擦拭器的情况下，导流器包含用于供应清洗液体的一体通道。

此外，尽管已经在特定附图的情况下描述了本发明，其中擦拭器意图根据圆形或椭圆形轨迹而位移，本发明的原理可应用于其他类型的轨迹，以及只要轨迹意味着不是擦拭器的所有点在擦拭周期期间覆盖相同距离则有益。

Claims (7)

1.一种用于机动车辆挡风玻璃（6）的挡风玻璃擦拭器（1），包括具有主纵向取向的支撑框架（2）和用于喷洒清洁液体的装置，所述支撑框架具有呈现擦拭器刮片（4）的下部器件，所述支撑框架（2）用于在挡风玻璃（6）的擦拭周期期间引起在两个端部位置之间沿预定轨迹运动，所述装置包括至少一个第一组喷洒孔，所述第一组喷洒孔对于擦拭器的第一侧的至少一个部分沿所述主纵向取向对齐，以使得允许清洗液体相对于擦拭运动喷洒在擦拭器前方，其特征在于，喷洒孔以非恒定的间隔分布在所述第一侧上，将两个相继的孔间隔开的距离被选择为使得，挡风玻璃表面的在擦拭周期过程中被一个喷洒孔有效喷洒的部分对于第一组所有喷洒孔基本上等于相同目标值。

2.根据权利要求1所述的擦拭器刮片，其特征在于，其还包括第二组喷洒孔，所述第二组喷洒孔在擦拭器的与所述第一侧相对的第二侧的至少一部分上沿所述主纵向取向对齐，且在于，第二组喷洒孔以非恒定的间隔分布在所述第二侧上，将两个相继的孔间隔开的距离被选择为使得，挡风玻璃表面的在擦拭周期过程中经由一个喷洒孔有效喷洒的部分对于第二组所有喷洒孔基本上等于相同目标值。

3.根据权利要求2所述的擦拭器刮片，其特征在于，在擦拭器的第一侧和第二侧的部分上，取决于主纵向取向，第一组喷洒孔与第二组孔交替。

4.如前述权利要求中的任一项所述的擦拭器刮片，其特征在于，预定轨迹是圆形或椭圆形，且在于，所述将两个相继的孔间隔开的距离通过以下方程组的求解而被选择

${\mathrm{ax}}_i^2-a{x}_i{x}_{i-1}+b{x}_i-b{x}_{i-1}=K$

$\underset{j=0}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\Δ}{x}_i=x_N-x_0=L^{\′}$

其中，K对应于所述目标值，N+1对应于喷洒孔的总数，x_i对应于孔沿所述主纵向取向的位置，L'对应于孔分布所沿的部分的长度，以及Δx_i表示将两个相继的喷洒孔间隔开的距离。

5.根据权利要求4所述的擦拭器刮片，其特征在于，对于固定数量的喷洒孔和目标值K，所述方程组的求解包括改变第一孔的位置x₀的值，直到找到方程组的位置x₁至x_N的组的解，且对于所述解来说，

x_N-x₀≤L'。

6.根据权利要求4所述的擦拭器刮片，其特征在于，对于固定目标值K和第一孔的位置x₀，所述方程组的求解包括改变数量N，直到找到方程组的位置x₁至x_N的组的解，且对于所述解来说，

x_N-x₀≤L'。

7.根据权利要求4所述的擦拭器刮片，其特征在于，对于固定数量的喷洒孔和第一孔的位置x₀，所述方程组的求解包括改变目标值K，直到找到方程组的位置x₁至x_N的组的解，且对于所述解来说，

x_N-x₀≤L'。

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