CN103144610A - 暴雨高速应急雨刮器 - Google Patents
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Abstract
一种暴雨应急雨刮器，其实施例一在原有雨刮器的基础上增加了应急工作模式，它含有1：摆臂定位电路，2：雨刷片驱动电路，3：雨刷片复位电路，通过这三个电路的顺序工作，使雨刷片在驾驶员视线区完成高速旋转.实施例二中有常态模式和应急模式，其常态模式是负载有雨刷片驱动电机和雨刷片的桥形骨架的二端的滑轮置于挡风玻璃两侧的A柱中的导轨槽内，桥形骨架上行，下行驱动电机驱动传动齿条，从而带动桥形骨架进行上行，下行的往复运动，完成雨刷片对挡风玻璃的全面刮擦.达到全面清污的目的.其应急模式是将桥形骨架定位在驾驶员视线区的边缘，雨刷片驱动电机驱动被动涡轮，使雨刷片高速旋转，可在发生强降雨时保持驾驶员视线区的持续清晰。
Description
所属技术领域：
本发明涉及一种可以在暴雨或特大暴雨等强降雨天气下，能够通过雨刷片的高速旋转来有效清除汽车挡风玻璃上积存的雨水，并且能够完成挡风玻璃外表面全面清污的雨刮器.
背景技术：
目前，汽车用雨刮器已经在汽车上广泛应用，其技术也已经非常成熟.它的应用，给驾驶者提供了良好的视野，使得驾驶者能够避开雨，雪，灰尘，潮湿空气的干扰，心无旁骛的驾驶车辆.但是现有的雨刮器仍然存在不足之处，其缺陷主要体现在遭遇暴雨或特大暴雨等强降雨时无法及时将挡风玻璃上的雨水刮掉，从而丧失其应该具备的功能.因为现有的雨刮器的工作方式是以摆臂基部(摆臂与电机动力输出轴的结合部)为圆心，摆动形成一个略大于90度的扇形工作面，由于摆臂需要完成一个扇形面，其摆动的轨迹过长，造成雨刷片离开驾驶员视线区域时间过长，在强降雨对挡风玻璃造成密集覆盖时无法使驾驶员视线区保持持续清晰，从而直接影响了驾驶员的视线.驾驶员在这种近乎盲视的状况下，容易造成慌乱，这种慌乱的情绪也极易引起错误操作，如方向跑偏等.由于现有的雨刮器存在的弊端，行驶的车辆在遭遇强降雨时极易引发严重的后果.它的另一个缺陷是雨刷片的扇形工作面工作面积较小，无法满足挡风玻璃外表面全面清污的需求。
发明内容：
为了解决现有雨刮器在暴雨甚或特大暴雨天气下不能将挡风玻璃上积存雨水及时刮净和无法全面清污的弊端，本发明提供了一种新型雨刮器，该雨刮器通过停留在驾驶员视线区的雨刮片的高速旋转，来保证在遭遇强降雨天气时驾驶员视线区的持续清晰.
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案有实施例一和实施例二：
实施例一：在保留原有雨刮器的工作方式和工作原理的同时，增加了1：雨刷片圆形工作面驱动电路，2：雨刷片复位电路，3：摆臂定位电路.一：雨刷片圆形工作面驱动电路是在摆臂与雨刷片的结点处增设了一个扁平形状的微型直流电机，在这个电机的顶部设有导电盘，底部输出轴端部并列设置了一个被动涡轮，当电机工作时，转子输出的动力经被动涡轮减速增扭后驱动雨刷片以1/2雨刷片长度为半径的圆周进行旋转，完成圆形工作面工作模式。二：在雨刷片复位电路中利用雨刷片圆形工作面驱动电机中的导电盘进行电路控制，当接通雨刷片复位电路时，整个电路回路处于等待状态，当导电盘的缺口到达控制电路电源的触点时，电路断开，雨刷片驱动电机停止工作，雨刷片即可停留在初始位置.三：摆臂定位电路的作用是雨刮器需要以应急模式(即圆形工作面模式)工作时，控制雨刮器摆臂停留在接近于扇形工作面中间的位置，然后接通雨刷片圆形工作面驱动电机电路，使雨刷片进行在驾驶员视线区域以结点为中心，1/2雨刷片长度为半径，转速为120转/分钟，即半段雨刷片在驾驶员视线区每秒可划过4次的高速旋转.
实施例二：本方案在解决原有雨刮器无法全面刮擦挡风玻璃的问题的同时， 也将实施例一中雨刷片圆形工作面的工作方式融入其中.本实施例在挡风玻璃的左右两侧的A柱上设置了二条暗槽，在每条暗槽中各设有二根齿条和一根导轨，齿条与导轨位置平行，齿条在挡风玻璃的下端通过一个张力轮与雨刮器驱动电机的输出轴相连.雨刷片驱动电机安装在一个水平横跨整个挡风玻璃的桥形骨架上，这个桥形骨架的两端放置在左右二个暗槽的导轨上，导轨内的齿条穿过其端部.由于汽车挡风玻璃的形状大多数都是上小下大，因此桥形骨架采用二段承插式结构.这种结构可以在桥形骨架进行上下往复运动时改变其跨度.桥形骨架上设有二只雨刷片，雨刷片与桥形骨架有一个较小的夹角，二只雨刷片在挡风玻璃的中间有一段重合，桥形骨架在上下运动时跨度的改变使这二个雨刷片的重合长度也发生改变.这样可以使雨刷片工作到挡风玻璃的底部时能够不留死角.
本发明的有益效果是：
通过以上技术方案可以有效应对强降雨对挡风玻璃的密集覆盖，从而有效避免因此而发生的交通事故，并可大幅度增加雨刷片的刮擦面积，完成对挡风玻璃表面的全面清污。
附图说明：
下面结合附图和实施例对本装置进一步说明：
图1是实施例一的总成图.
图2是实施例一的三视图(不含雨刮器摆臂驱动电机).
图3是实施例一的工作模式示意图.
图4是实施例一的总电路图.
图5是实施例一的雨刮器摆臂定位电路图.
图6是实施例一的雨刮器圆形工作面中的雨刷片复位电路图.
图7是实施例一的圆形工作面驱动电机电路图.
图8是实施例二的工作模式示意图和结构总成图.
图9是实施例二的桥形骨架右半段正立面图和右导轨槽横剖面图.
图10是实施例二的桥形骨架左半段的正立面图和左导轨槽的横剖面图.
图11是实施例二的桥形骨架右侧立面图和右导轨槽纵剖面图.
图12是实施例二的桥形骨架左侧立面图和左导轨槽纵剖面图.
图13是实施例二的机电结合图.
图14是实施例二的总电路图.
图15是实施例二的电源开关图.
图16是实施例二的桥形骨架复位电路图.
图17是实施例二的桥形骨架下行电路图.
图18是实施例二的桥形骨架上行电路图.
图19是实施例二的桥形骨架定位电路图.
图20是实施例二的雨刷片复位电路图.
图21是实施例二的雨刷片旋转电路图.
在图1中，1：雨刷片驱动电机，2：雨刷片，3：摆臂与电机的结点，4：摆臂，5： 摆臂驱动电机的涡轮箱，6：摆臂驱动电机.7：摆臂定位继电器.8：摆臂定位触点.
在图2中，A：雨刷片驱动系统的正立面，B：雨刷片驱动系统的仰视图，C：雨刷片驱动系统的俯视图，1：雨刷片驱动电机，2：雨刷片复位导电盘，3：结点，4：摆臂，5：被动涡轮，6：雨刷片，d：电源触点，e：电源触点，f：接地触点。
在图3中，1：汽车挡风玻璃，2：雨刮器的扇形工作面，3：雨刷片的圆形工作面，4：驾驶员视线区，5：雨刷片初始位置，6雨刷片进行圆形工作面时的位置，7：雨刷片执行扇形工作面时的最大角度位置。
在图4中，1：间歇档电路控制器，2摆臂定位触点，3摆臂驱动电机的涡轮导电盘，4：摆臂驱动电机主电源触点与继电器触点的结合点，5：继电器触点抬升臂，6：摆臂定位继电器，7：雨刷片驱动电机复位导电盘，8：摆臂驱动电机，9雨刷片驱动电机，10：喷水电机.喷洗：喷水电机关.OFF1：雨刮器摆臂复位开关.INT：间歇模式开关.L0：摆臂低速摆动开关.HI1：摆臂高速摆动开关.OFF2：摆臂定位开关.OFF3：雨刷片复位开关.HI2：雨刷片旋转开关.
在图5中，2：摆臂定位触点，3：摆臂驱动电机的涡轮导电盘，4摆臂驱动电机的主电源触点与继电器触点的结合点.5：继电器触点抬升臂，6：摆臂定位继电器，OFF2：摆臂定位开关.
在图6中，7：雨刷片驱动电机复位导电盘，9：雨刷片驱动电机，a：雨刷片驱动电机主电源触点，b：接地触点。OFF3：雨刷片复位开关.
在图7中，7：雨刷片驱动电机复位导电盘，9：雨刷片驱动电机，a：雨刷片驱动电机主电源触点，b：接地触点。HI2：雨刷片旋转开关.
在图8中，1：挡风玻璃.2：导轨槽.3：张力轮.4：桥形骨架驱动齿条.5：：桥形骨架上行驱动电机.6桥形骨架下行驱动电机.7：雨刷片驱动电机.8：驾驶员视线区.9：雨刷片圆形工作面.10伸缩槽.11：雨刷片.12：桥形骨架.13被动涡轮.14雨刷片驱动齿条.
在图9中，1：雨刷片驱动电机.2：雨刷片复位导电盘.3：雨刷片传动齿条.4：雨刷片被动涡轮.5：桥形骨架.6：伸缩槽.7：中心点截断线.8：雨刷片.9：雨刷片插槽.10：滑轮.11：A柱.12滑轮槽.14：导轨槽.17：密封条.18：齿条驱动盒.19：桥形骨架驱动齿条.
在图10中，1：雨刷片驱动电机.2：雨刷片复位导电盘.3：雨刷片传动齿条.4：雨刷片被动涡轮.5：桥形骨架.6：伸缩槽.7：中心点截断线.8：雨刷片.9：雨刷片安装槽.10：滑轮.11：A柱，12滑轮槽.13：桥形骨架上行电路滑动触点.14：导轨槽.15：桥形骨架定位电路固定触点.16：桥形骨架复位电路滑动触点.17：密封条.18：齿条驱动盒.19：桥形骨架驱动齿条.20：桥形骨架下行电路滑动触点.
在图11中，1：雨刷片驱动电机.2：雨刷片.3：桥形骨架.4：导轨槽.5：滑轮槽.6：滑轮.7齿条驱动盒.8齿条.
在图12中，1：雨刷片驱动电机.2：雨刷片.3：桥形骨架.4：导轨槽.5滑轮槽.6：滑轮.7齿条驱动盒.8齿条.9：桥形骨架定位电路固定触点.a：固定触点条.b：桥形骨架定位电路滑动触点.c：桥形骨架复位电路滑动触点.d：桥形骨架下行电路滑动触点.e：桥形骨架上行电路滑动触点.f桥形骨架下行电路固定触点.
在图13中，a：桥形骨架下行电路触点.b：桥形骨架定位电路触点.c：雨刷片. d：雨刷片传动齿条.e：雨刷片驱动电机.f：桥形骨架上行电路触点.g：桥形骨架.h：被动涡轮.i：导轨槽.j：桥形骨架复位电路触点.k：桥形骨架复位控制继电器.1：桥形骨架定位控制继电器.m：雨刷片复位导电盘.n：雨刷片驱动电机.o：桥形骨架下行驱动电机.p：桥形骨架上，下行驱动电机电流控制继电器.q：桥形骨架上行驱动电机.
在图14中，1：桥形骨架上行，下行驱动电机电流控制继电器.2：桥形骨架定位继电器.3：间歇档电路控制器.4：喷水电机.5：雨刷片复位导电盘.6：雨刷片驱动电机.7：桥形骨架下行驱动电机.8桥形骨架上行驱动电机.9：桥形骨架复位继电器.a：桥形骨架下行控制触点.b：桥形骨架上行控制触点.c：桥形骨架复位控制触点.d：桥形骨架定位控制触点.e：桥形骨架复位继电器常开触点.f：桥形骨架复位控制继电器常闭触点.g：桥形骨架定位控制继电器常闭触点.h：桥形骨架定位控制继电器常开触点.i：雨刷片复位导电盘电源触点.j：雨刷片复位导电盘接地触点.喷洗：喷水电机开关.OFF1：雨刮器电源开关.OFF2：雨刮器复位开关，INT：间歇模式开关.L0：雨刮器低速运行开关.HI1：雨刮器高速运行开关.OFF3：桥形骨架定位开关.OFF4：雨刷片复位开关.：HI2：雨刷片旋转开关.
在图15中，9：桥形骨架复位继电器.f：桥形骨架复位控制继电器常闭触点.OFF1：雨刮器电源开关.
在图16中，1：桥形骨架上行，下行驱动电机电流控制继电器.2：桥形骨架定位继电器.7：桥形骨架上行驱动电机.8：桥形骨架下行驱动电机.9：桥形骨架复位继电器.d：桥形骨架定位
控制触点.f：桥形骨架复位控制继电器常闭触点.g：桥形骨架定位控制继电器常闭触点.OFF3：桥形骨架定位开关.
在图17中，1：桥形骨架上行，下行驱动电机电流控制继电器.2：桥形骨架定位继电器.7：桥形骨架上行驱动电机.8：桥形骨架下行驱动电机.9：桥形骨架复位继电器.a：桥形骨架下行控制触点.f：桥形骨架复位控制继电器常闭触点.g：桥形骨架定位控制继电器常闭触点.HI1：雨刮器高速运行开关.
在图18中，1：桥形骨架上行，下行驱动电机电流控制继电器.2：桥形骨架定位继电器.7：桥形骨架上行驱动电机.8：桥形骨架下行驱动电机.9：桥形骨架复位继电器.b：桥形骨架上行控制触点.f：桥形骨架复位控制继电器常闭触点.g：桥形骨架定位控制继电器常闭触点.HI1：雨刮器高速运行开关.
在图19中，9：桥形骨架复位继电器.b：桥形骨架上行控制触点.c：桥形骨架复位控制触点.e：桥形骨架复位控制继电器常开触点.f：桥形骨架复位控制继电器常闭触点.OFF2：雨刮器复位开关.
在图20中，5：雨刷片复位导电盘.6：雨刷片驱动电机.9：桥形骨架复位继电器.f：桥形骨架复位控制继电器常闭触点.i：雨刷片复位导电盘电源触点.j：雨刷片复位导电盘接地触点.OFF4：雨刷片复位开关.
在图21中，5：雨刷片复位导电盘.6：雨刷片驱动电机.9：桥形骨架复位继电器.f：桥形骨架复位控制继电器常闭触点.i：雨刷片复位导电盘电源触点.j：雨刷片复位导电盘接地触点.HI2：雨刷片旋转开关.
具体实施方式：
在实施例一中，如图2所示，在原有的雨刮器中增加了，1：雨刷片驱动电机，2：雨刷片复位导电盘，5：被动涡轮，7：插槽。如图1所示增加了，7：摆臂定位继电器，8：摆臂定位触点。如图3所示，雨刷片从“5”的位置到“7”的位置，是在执行原有雨刮器的扇形工作面“2”，通过摆臂定位电路的工作后，摆臂停留在“6”的位置，再接通雨刷片驱动电机电路，即可使雨刷片执行应急模式的圆形工作面3。雨刷片高速旋转，刮掉覆盖在驾驶员视线区4上的雨水。具体实施过程如下：
当需要雨刮器执行应急工作模式时，将开关总成中的OFF2档(图19)打开，当雨刮器摆臂驱动电机“8”的复位导电盘“3”旋转至图5中“2”的位置时，“2”的二个触点重合，接通摆臂定位继电器“6”的电路，“6”工作时，将抬升臂“5”抬起，此时“4”中的二个触点分离，造成摆臂驱动电机”8”电路断开，“8”停止工作，这样就使雨刮器摆臂停留在指定位置。等待雨刷片执行圆形工作面的应急模式，此电路如图5所示。接下来打开开关总成中的HI2档，接通雨刷片圆形工作面驱动电机“9”的电路，此时雨刷片即开始以结点(图2中3)为中心，1/2雨刷片长度为半径的圆周运动，雨刷片被动涡轮(图2中5)的转速定为120转/分钟，即半段雨刷片在驾驶员视线区划过的频率为4次/秒，此电路如图7所示。当完成应急工作模式时，可打开开关总成中的OFF3档，此时当复位导电盘“7”的缺口转至b点时，则雨刷片驱动电机“9”的电路断开，雨刷片可刚好保持与图3中初始位置“5”一样的角度。此电路如图6所示。
在实施例二中，本装置有常态模式和应急模式二种模式，常态模式中有桥形骨架上行，下行驱动电路，桥形骨架复位电路.应急模式中有桥形骨架定位电路；雨刷片驱动电路；雨刷片复位电路.常态模式的工作方式是(如图8所示)桥形骨架12上下往复运动，雨刷片11固定不动，雨刷片11与桥形骨架12有一个较小的夹角，左右二只雨刷片在桥形骨架的中间有部分重合，由于桥形骨架的中间设有承插槽10，当桥形骨架上下运动时，桥形骨架的跨度可以随着移动改变.应急模式的工作方式是(如图8所示)桥形骨架12通过桥形骨架定位电路的控制，停留在驾驶员视线区8的下方，由雨刷片驱动电机7通过传动齿条14驱动被动涡轮13使雨刷片11进行圆周运动，雨刷片转速为120转/分钟，半段雨刷片在视线区划过的频率为4次/秒.应急模式的停止由雨刷片复位电路控制，停止后雨刷片保持以常态模式工作时的姿态.
常态模式工作过程如图8所示，本装置设有上行，下行二个桥形骨架驱动电机5和6，5和6分别驱动一组(二根)传动齿条4，每组传动齿条上的涡齿方向相反，每组传动齿条从桥形骨架动力输出端开始，绕过张力轮3，进入A柱中的导轨槽2，穿过桥形骨架上的齿条驱动盒7(图12)，直至导轨槽的顶端，当桥形骨架驱动电机5和6中的一个工作时，传动齿条上的涡齿会推动齿条驱动盒，从而使桥形骨架12产生上行或下行的运动.当接通开关总成中的LO档或HI2(图17)档时，桥形骨架即开始上行运动，当桥形骨架运行至导轨槽2的顶端时，位于导轨槽顶端的桥形骨架下行固定触点f(图12)与齿条驱动盒上的滑动触点d接通，此时桥形骨架电路控制继电器1(图14)通电，继电器中左边的线圈产生磁场，将触点开关拉到左边，造成上行驱动电机电路断开，上行驱动电机5停机，与此同时，下行驱动电机电路接通，下行驱动电机6工作，桥形骨架下行，当桥形骨架下行至导轨槽底部时，桥形骨架上行固定触点e与齿条驱动盒上的滑动触点a接通，桥形骨架 电路控制继电器1的电路再次接通，1右边的线圈产生磁场，将触点开关拉到右边，造成下行驱动电机6断电停机，与此同时，桥形骨架上行电路接通，上行驱动电机5工作，桥形骨架开始上行.如此往复.如图19所示，当需要雨刮器停止工作时，打开开关总成中的桥形骨架复位开关OFF2档，此时桥形骨架复位电路处于等待状态，当桥形骨架运行至导轨槽底部时，导轨槽底部的桥形骨架复位触点与齿条驱动盒上的对应触点接通，此时桥形骨架复位继电器9的线圈产生磁场，将触点开关从常闭触点f拉到常开触点e，使桥形骨架驱动电机5和6的主电源断开，桥形骨架停止工作，并且将桥形骨架停留在挡风玻璃的底部.由于桥形骨架电路控制继电器常开触点e与线圈的+极相连，线圈会持续通电工作，因此直至需要雨刮器恢复工作，触点开关才会弹回常闭触点f接通主电路.
应急模式的工作过程是当发生强降雨时，打开开关总成中的桥形骨架定位开关OFF3档(图16)，当桥形骨架运行至桥形骨架定位触点时，桥形骨架定位继电器2的电路接通，2的线圈工作，将触点开关与常闭触点h接通，常开触点g断开，桥形骨架驱动电机7或8断电停机，此时桥形骨架即停留在指定位置；然后再打开雨刷片驱动电路开关HI2档(图21)，图8中雨刷片驱动电机7驱动传动齿条14带动被动涡轮13旋转，雨刷片11即开始圆形旋转的应急模式工作.当不需要应急模式时，如图20所示，可打开开关总成中的雨刷片复位开关OFF4档，当雨刷片驱动电机顶部的复位导电盘的缺口旋转至雨刷片复位触点i点时，雨刷片驱动电路断开，雨刷片即可停留在初始位置，应急模式工作结束。
Claims (2)
1.一种暴雨应急高速雨刮器，其实施例一在原有雨刮器的基础上增加了应急工作模式，它包含了1：摆臂定位电路，2；雨刷片圆形工作面驱动电路，3：雨刷片复位电路..通过这三个电路的顺序工作，使得雨刷片在驾驶员视线区进行高速旋转，其实施例二中也有常态模式和应急模式两种工作模式，其常态模式是通过上下往复运动的桥形骨架和载于桥形骨架上的雨刷片来完成的.其雨刷片对挡风玻璃的刮擦面积较原有雨刮器有显著增大.其应急模式通过将桥形骨架定位于驾驶员视线区的边缘，载于桥形骨架上的雨刷片驱动电机，传动齿条，被动涡轮顺序完成对雨刷片的驱动，使雨刷片高速旋转，应急模式在发生强降雨时可保持驾驶员视线区的持续清晰.综上所述，其特征是：通过雨刷片在驾驶员视线区的高速旋转来应对强降雨对挡风玻璃的密集覆盖。
2.根据权利要求1所述的暴雨应急高速雨刮器，其特征是：以横跨整个挡风玻璃的桥形骨架作为负载雨刷片驱动电机和雨刷片载体，以上行，下行往复运动方式对挡风玻璃进行刮擦。
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2013
- 2013-01-24 CN CN201310051553.5A patent/CN103144610B/zh active Active
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