CN103796884A - 具有偏置扰流器的半刚性风挡擦拭器刮片 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车辆的风挡擦拭器刮片，特别是汽车的，其包括：刮擦片（1），本体（2），所述刮擦片（1）附连到该本体，和扰流器（3），从所述本体延伸且具有在引领边缘和跟随边缘之间的空气动力学轮廓，刮擦片在本体（2）和扰流器（3）之间的界限由延伸通过所述轮廓的引领边缘的水平表面限定，其特征在于，所述扰流器水平地沿下游方向延伸超过一可选地抽象部分，该抽象部分限定为，相对于延伸通过刮擦片（1）下端的垂直平面，构成本体的定位在该同一垂直平面上游的部分的镜像。

Description

具有偏置扰流器的半刚性风挡擦拭器刮片

技术领域

本发明的领域是车辆设备的领域，更特别地，是用于擦拭机动车辆风挡的设备的领域。

背景技术

机动车辆通常装备有擦拭器系统，用于清洗风挡玻璃，并防止驾驶员所处环境的视野被干扰。这些擦拭器传统地被臂驱动，臂成角度地前后移动且包括细长刮片，它们本身承载由弹性材料制成的刮片橡胶件。这些刮片橡胶件抵靠风挡摩擦，且通过将水从司机的视野清除而排水。刮片被制成为，在传统版本中，将刮片橡胶件保持在多个点处的铰接框架的形式，或更新近的称为“平坦刮片”的版本中，沿刮片橡胶件的整个长度将其保持的半刚性组件的形式。

平坦刮片类型的半刚性擦拭器刮片传统地由三个元件构成，它们全沿刮片延伸：以此顺序，从风挡开始并以直角向外移动，存在：弹性体制成的柔性部件，构成刮片橡胶件；中央部件或本体，在其内容纳一个或多个金属或硬聚合物条，它们赋予刮片固有弯曲；以及最后是空气动力学轮廓形式的扰流器，其利用由车辆速度产生的风施加力，该力使刮片保持抵靠风挡。

刮片橡胶件是三角形的总体形状，其朝向底部渐缩，具有在风挡上移动的底部顶点，和通过弹性薄带附连到刮片本体的顶侧。该薄带，通过变形，允许刮片橡胶件将其本身朝向风挡弯曲，随着风挡前后移动，沿一个方向，然后沿另一方向。

中央部件通常沿横截面具有方形或矩形的形状，其侧部·平行延伸且垂直于风挡。该本体的最下部分通常包括两个凸片，所述凸片平行于风挡延伸，且在刮片橡胶件朝向风挡将其本身倾斜到一侧或另一侧时形成用于刮片橡胶件的弹性端部止档件。刮片的本体还在其中心处具有一个或两个平行于风挡延伸的沟槽，一个或多个刚性条滑入到一个或多个沟槽中，所述刚性条赋予刮片固有弯曲。传统地，一个或多个条被与刮片的本体连续的弹性材料围绕，但它们在一些构造中还定位为本体的对称平面的每侧有一个，且从所述本体侧向地凸伸到更大或更小程度。

扰流器通常具有三侧辅助部的形式，其第一侧搁置在刮片的本体上，第二侧从风挡分开，第三侧具有空气动力学轮廓形状，凹面向上朝向，以形成入射空气流撞击到的表面。

半刚性擦拭器刮片的设计者需要考虑一定数量的约束，其包括施加到刮片的各个空气动力的大小，以及这些力对刮片保持压靠风挡的影响，这与车辆速度无关，至少在一些限制内。这些空气动力的合力分解为第一力，称为升力；和第二力，称为阻力。按照惯例，在本发明的技术领域中，升力沿垂直于风挡的方向测量，而阻力沿切向于风挡且横向于刮片纵向伸长的方向测量。

升力是以下二者的结果：首先是施加到刮片橡胶件和刮片本体的空气动力学负载，其合力通常指向上；其次是空气在扰流器上的作用，其垂直分量指向下。合力升力可由此指向上且与将刮片压靠风挡的弹簧力相反，或指向下且与所述弹簧的力结合，这取决于扰流器的形状和位置。理想地，该合力升力需要具有向下取向的方向，或仅略微指向上。没有充分指向下的升力可导致刮片与风挡的表面分开，且因此导致有缺陷的擦拭，而过于向下取向的升力增加抵靠风挡的摩擦力，且因此增加擦拭器马达必须提供的功率。

就所关注的阻力而言，在所有情况下，其沿风在风挡上通过的方向指向。在打开风挡的阶段期间，其推靠刮片，且因此在由擦拭器马达提供的扭矩的支持下工作，但与关闭阶段期间的该扭矩相反。因此，优选的是，获得一种阻力，其尽可能低以便减小擦拭器马达的功率消耗。

发明内容

本发明的目的是提出一种半刚性擦拭器刮片，其与现有型号相比允许减小擦拭器马达的功率消耗，同时保持适于使刮片保持压靠风挡的升力。

为此，本发明寻求一种刮片，包括一部分，该部分定义为关于穿过刮片的刮片橡胶件下端的垂直平面形成本体的定位在该同一垂直平面的上游的部分的镜像。这样的定义的目的仅仅是沿空气流的方向提供对刮片的部分的延伸部的限制。由此，本发明将很好地应用于所述镜像形成部分实际上与本体的定位在穿过刮片的刮片橡胶件下端的垂直平面的上游的部分对称的刮片，如将应用于所述镜像形成部分为虚拟的刮片一样，即镜像形成部分与本体的定位在穿过刮片的刮片橡胶件下端的平面的上游的部分不对称而是具有一定特定形状的刮片。

更具体地，本发明的主题是一种用于车辆风挡的擦拭器刮片，特别是机动车辆，其包括：刮片橡胶件；本体，所述刮片橡胶件附连到该本体；扰流器，从所述本体延伸且具有在引领边缘和跟随边缘之间的空气动力学轮廓，刮片具有在本体和扰流器之间的界限，其由穿过所述轮廓的引领边缘的水平表面限定，其特征在于，所述扰流器水平地向下游延伸超过一部分，虚拟或非虚拟的，该部分限定为，关于穿过刮片橡胶件下端的垂直平面，形成本体的定位在该同一垂直平面的上游的那部分的镜像。

使扰流器偏置使得可以在大小和方向方面改善由该扰流器产生的空气动力学升力的作用，且因此使得可以减小刮片的高度，而不导致其丧失擦拭效果。

例如，刮片橡胶件垂直地向下渐缩延伸和/或扰流器垂直地延伸，所述空气动力学轮廓位于扰流器的一个面上，其可取向为面向在风挡上通过的风。

有利地，所述本体呈现出关于所述垂直平面对称，虚拟部分则与位于该同一垂直平面的下游的部分重合。

在一个特定实施例中，本体承载至少一个刚性条，所述刚性条水平地延伸，所述一个或多个条位于所述镜像形成部分和/或所述上游部分内。

在另一实施例中，本体承载至少一个刚性条，所述刚性条水平地延伸，所述条的至少一个向下游延伸超过所述镜像形成部分。

优选地，所述条延伸直到所述扰流器的下游水平端。其由此提供对扰流器的下游部分的支撑，该部分大体由柔性聚合物制成。

在一个特定实施例中，所述空气动力学轮廓具有至少一个拐点。以此方式，可以优化空气动力学轮廓，且因此，优化其产生的空气动力的大小和取向。

有利地，所述拐点定位为与镜像形成部分对齐。更有利地，所述轮廓在拐点上游具有平面部分。

在以下参考附图仅作为示例和非限制例子给出的本发明多个实施例的详细解释的描述的过程期间，将更好地理解本发明并且本发明的其他目标、细节、特征和优势将变得更显而易见。

附图说明

在这些图中：

图1是根据现有技术的第一擦拭器刮片的横截面视图；

图2是根据现有技术的第二擦拭器刮片的横截面视图；

图3是根据本发明的第一实施例的擦拭器刮片的横截面视图；

图4是根据本发明的第二实施例的擦拭器刮片的横截面视图；

图5示出第二实施例的擦拭器刮片的替换形式；

图6是根据本发明的第三实施例的擦拭器刮片的横截面视图；

图7是根据本发明的第四实施例的擦拭器刮片的横截面视图。

具体实施方式

贯穿说明书，术语顶部和底部是指相关点和风挡之间更大或更小的距离，术语上游或下游是指空气在风挡上流动所沿的方向。最后，术语垂直和水平是指在擦拭器刮片所处的位置处垂直和切向于风挡的方向。

参考图1，图1以截面方式示出根据现有技术的第一擦拭器刮片，从底部向上包括刮片橡胶件1、本体2和扰流器3。刮片橡胶件1基本具有等腰三角形的形状，顶点位于底部处，其功能是擦拭风挡以去除其上的水。该刮片橡胶件1定位在刮片的本体2的对称平面中，其通过柔性薄带4附连至本体，这允许刮片橡胶件朝向上游或朝向下游方向倾斜，这取决于刮片在其前后运动中的旋转方向。但是，该倾斜运动被两个弹性凸片5限制，所述弹性凸片从本体2的对称平面分别沿上游和下游方向大体水平地延伸，以用作弹性端部止档件，且限制刮片橡胶件可绕薄带4旋转的程度。

本体2具有大体平行六面体的形状，其中，矩形的侧边沿横截面是水平和垂直的。该本体的中央部件被切有两个水平切槽，具有沟槽的形式，两个刚性条6a和6b（称为衬背条，同样是水平的）插入到所述切槽中且为刮片提供固有弯曲，该固有弯曲允许刮片压靠风挡，即使是弯曲风挡的情况下。在此所示的现有技术中，刚性条6a和6b定位为面对彼此，在本体2的对称平面的每侧上有一个。

扰流器3形成刮片的上部件，且构成位于实际本体2适当形成的对称部件上方的非对称部件。为了获得本体的更好的视觉理解且将其与扰流器分开，虚线已经标注在图上，以显示这两个元件的每个的物理边界，该边界对应于通过扰流器3的空气动力学轮廓的引领边缘的水平表面。扰流器在直角三角形内延伸，该直角三角形的第一侧形成底，搁置在本体2上，第二侧形成大体垂直的下游面，且第三侧或斜边形成面朝风且具有空气动力学轮廓的面，该空气动力学轮廓被选择为在强度和方向方面优化在风挡上流动的空气流产生的空气动力。在该现有技术中，扰流器3整个定位在本体2的顶部和其刚性条6a和6b上。

图2示出现有技术的擦拭器刮片的另一版本。在该版本中，变体2制成为两个部件，以允许刮片橡胶件被更换而不需要丢弃整个刮片。为此，本体2首先包括上本体21，上本体21包含单件的刚性条6，其向下延伸以形成两个轨道23，平行六面体形状的刮片橡胶件支撑件24可滑动到所述轨道中。它还包括下本体22，下本体22包括刮片橡胶件支撑件和两个弹性凸片5，弹性凸片5执行与图1的刮片的凸片一样的功能。如以前一样，本体2经由其下本体2支承刮片橡胶件1，刮片橡胶件通过柔性薄带4附连到刮片橡胶件支撑件24。应指出，再一次，在现有技术的该第二版本中，扰流器3整体地垂直定位在本体2和其刚性条6之上。

图3至5显示了类似于图1的擦拭器刮片，但是已经对其作出根据本发明的改进。本发明的这些第一和第二实施例还包括三角形形状的刮片橡胶件1以及固定到本体2的上部面的扰流器3，该刮片橡胶件通过薄带4附连到单件本体2，该单件本体承载两个弹性条5。不像现有技术，扰流器3沿下游方向偏置，且因此留出本体2的水平跨度。形成斜边的那侧的轮廓与现有技术大体相同，具有考虑了该延伸的水平跨度的上游延伸部。

对于刚性条，上游条6a，在全部三幅图中，具有减小的宽度，从而其保持在本体的水平跨度内，而下游条6b在两个实施例之间不同。在第一实施例中，如图3所示，下游条6b像上游条6a一样具有减小的宽度，限制到本体2的跨度。在第二实施例中，在另一方面，其具有增加的宽度，且向下游延伸直到扰流器3延伸的那么远。其由此提供对扰流器的偏置部分的支撑，且防止可由于在风挡上流动的风施加的力引起的变形。在两种情况下，扰流器的最下游部分延伸超过本体2的下游部分，或更准确地，考虑条6b的延伸部，其延伸超过本体2的关于刮片橡胶件的垂直中平面形成其定位在该对称平面上游的部分的镜像的部分。刮片橡胶件的中平面在图中示出为点划线，而形成镜像部分的下游界限的平面利用点线示出。

在图5中，刮片与图4的刮片不同之处在于，其在第三侧上具有不同的空气动力学轮廓。为了改善空气动力的大小和取向，其朝向风挡产生，该轮廓具有拐点，在此位于形成上游部分的镜像的部分之上。平行于第二侧的平面部分被设置在所述拐点的上游。本发明提供的第三侧的长度的增加由此在选择要给空气动力学轮廓的形状时提供更大的自由度，且特别允许具有至少一个拐点的轮廓，这是现有技术扰流器总不能允许的。

同样，图6和7显示了类似于图2的擦拭器刮片，但已经对其作出根据本发明的改进。本发明的这些第三和第四实施例也包括三角形形状的刮片橡胶件1以及位于本体2的上部面上的扰流器3，刮片橡胶件通过薄带4附连到本体2，由上本体21和下本体22构成。如以前，上本体21包围单件刚性条6并向下延伸以形成两个轨道23，刮片橡胶件支撑件24滑动到轨道内。对于下本体22，其同样包括刮片橡胶支撑件24和两个弹性凸片5，其与图2的刮片的那些相同。

如在第一和第二实施例中，扰流器3向下游偏置，且在本体2的水平跨度之外；形成三角形斜边的那侧的轮廓被改性，具有上游延伸部，以考虑其细长水平跨度。在两个实施例中的条6的上游部分具有减小的宽度，从而其保持在本体的水平跨度内，而其下游部分在两个实施例之间不同。在图6所示的第三实施例中，下游部分像上游部分具有减小的宽度，限制到本体2的跨度。在图7所示的第四实施例中，另一方面，其具有增加的宽度，且沿下游方向支撑扰流器。再次，在这两个实施例中，扰流器3的最下游部分突出超过本体2的沿刮片橡胶件的垂直中平面形成其位于该对称平面上游的部分的镜像的部分。

在图6中，镜像形成部分是真实的，刮片橡胶件1和本体2关于穿过刮片的刮片橡胶件的下端部的垂直平面对称，在该情况下，垂直平面是刮片的中平面。在图3、4、5和7中，其是虚拟的，本体2，特别是本体2的靠近扰流器3的引领边缘的部分或甚至背衬条6a、6b关于所述平面不是对称的。

本发明提供的益处现在将通过将各实施例与图1和2所示的现有技术比较而描述。

由刮片导致的阻力，无论其构造，大体正好与在风挡上流动的风占据的正横截面面积成比例。为了减小它，因此适当的是，减小刮片的垂直幅度，为此，一个方法是减小本体2上的扰流器3的高度。与该减小相关的一个缺点源自于通过该同一扰流器朝向风挡施加的力的相应减小，因此源自于由刮片施加的压力可能不足够的可能性。

为了解决该缺点，本发明提出通过增长扰流器的水平宽度而在此增加压力的大小。通过将扰流器3向后偏置，以及通过使其超出本体的为本体2的上游部分的镜像的界限，空气动力学辅助部（aileron）的第三侧的长度增加，而没有增加第二侧的长度。产生的阻力保持较低，因为空气动力学轮廓不再增加。作为对比，偏置扰流器改变空气动力学轮廓的翼弦的位置，即，连接该轮廓的引领边缘和跟随边缘的线，引领边缘位于扰流器3和本体2在上游侧相遇的位置，跟随边缘位于扰流器3的下游边缘的垂直端部处。首先，这比其在现有技术中更长，且其次，更平坦地抵靠风挡。这两个效果使得，施加到该轮廓的空气动力的合力一方面在大小方面增加，允许其再次获得或甚至超过现有技术中其具有的大小，且另一方面，更向下取向，这改善其垂直分量且有助于改善刮片压靠风挡的力。

本发明已经通过具有垂直对称平面的刮片本体和同样对称的刮片橡胶件进行描述，这两个对称平面重合。因为本发明涉及扰流器相对于本体2沿下游方向的偏置，其可还在非平行六面体形状的本体上和更复杂形状的刮片橡胶件上执行。为了评价本发明可以如何在这些构造中执行，刮片橡胶件的对称平面被垂直平面替换，其称为中平面，该中平面穿过所述刮片橡胶件的下端。本体2相对于该中平面的下游部分被上游部分相对于该中平面的镜像替换。

根据本发明的刮片将装配有如上所述的扰流器，在其长度的全部或部分上。所述扰流器可由此例如在刮片附连到其驱动臂的连接处和/或其纵端部处被中断，以空出空间用于连接器和/或端部件。

最后，可以指出，在现有技术的版本中，在图1的情况中的上游条6a，与图2的情况中的单个条6的上游部分一样，与图3至5和7所绘的版本相比被制造有相对大的宽度。在图1的情况中，条6a向上游延伸超过本体2；在图2的情况中，刚性条6向上游突出超过轨道23，即，超过本体2的用于保持下部分22严格所需的部分。通过以此方式缩短刚性条的上游部分，本发明上述实施例有助于减小条对空气在风挡上流动所占据的路径的影响，并防止刚性条和风挡之间的紊流的产生，该紊流可增加趋于导致刮片与风挡分离的空气动力的大小。

与现有技术相比，通过对第二技术问题提供解决方案，一个或多个刚性条的上游部分的缩短由此有助于对擦拭器刮片的进一步改进，该方案是尽可能减小构成刮片本体的元件对向下取向的升力的分量的影响。图3至5和7中所示的版本对该效果构成优选实施例，只要刚性条6a或6不向上游延伸超过本体2的保持刮片橡胶件1和弹性条5的部分。

这就是这种情况，这样的解决方案可还与其扰流器不是必须沿下游方向偏置的刮片一起使用。换句话说，本发明还涉及用于车辆风挡的擦拭器刮片，特别是机动车辆，该擦拭器刮片包括刮片橡胶件1，所述刮片橡胶件1附连到本体2，以及包括一个或多个背衬条6、6a、6b，且其中所述背衬条6、6a的上游延伸部限制到所述本体2的上游延伸部。

Claims (8)

1.一种用于车辆风挡的擦拭器刮片，特别是机动车辆的风挡，该擦拭器刮片包括：

-刮片橡胶件（1），

-本体（2），包括包含单件刚性条（6）的上本体（21）和所述刮片橡胶件（1）附连到的下本体（22），

-扰流器（3），从所述本体延伸且具有在引领边缘和跟随边缘之间的空气动力学轮廓，刮片具有在本体（2）和扰流器（3）之间的界限，该界限由穿过所述轮廓的引领边缘的水平表面限定，

其特征在于，所述扰流器水平地向下游延伸超过一部分，虚拟或非虚拟的，该部分被限定为，关于穿过刮片橡胶件（1）下端的垂直平面，形成本体的定位在该同一垂直平面的上游的那部分的镜像。

2.如权利要求1所述的擦拭器刮片，其中，所述本体呈现出关于所述垂直平面对称，虚拟部分则与定位在该同一垂直平面的下游的部分重合。

3.如权利要求1和2中的一项所述的擦拭器刮片，其中，本体（2）承载至少一个刚性条（6），所述条（6）水平地延伸，条（6）位于所述镜像形成部分和/或所述上游部分内。

4.如权利要求1和2中的一项所述的擦拭器刮片，其中，本体（2）承载至少一个刚性条（6），所述条（6）水平地延伸，条（6）向下游延伸超过所述镜像形成部分。

5.如权利要求4所述的擦拭器刮片，其中，所述条（6）延伸直到所述扰流器的下游水平端。

6.如权利要求1至5中的任一项所述的擦拭器刮片，其中，所述空气动力学轮廓具有至少一个拐点。

7.如权利要求5所述的擦拭器刮片，其中，拐点定位为与镜像形成部分对齐。

8.如权利要求6和7中的一项所述的擦拭器刮片，其中，轮廓在拐点上游具有平面部分。

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