CN104742864A - 一种能扩大扫掠面积的雨刷器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种能扩大扫掠面积的雨刷器，其特征在于：它包括电机、减速机构、动力输出轴、挡风玻璃、主雨刷摇臂、副雨刷、副雨刷摇臂和雨刷片；所述电机输出端连接所述减速机构，所述减速机构的所述动力输出轴位于所述挡风玻璃中间位置处；所述动力输出轴连接所述主雨刷摇臂一端，所述主雨刷摇臂另一端铰接所述副雨刷摇臂一端，所述副雨刷摇臂另一端铰接所述副雨刷；所述副雨刷摇臂连接在所述副雨刷中间位置处，与所述副雨刷形成T形结构；所述主雨刷摇臂、副雨刷摇臂、副雨刷上都连接有所述雨刷片。本发明能有效提高驾驶员视野，并提高刮刷面积，可以广泛用于各种汽车配件领域中。

Description

一种能扩大扫掠面积的雨刷器
技术领域
本发明涉及一种汽车辅助零部件，特别是关于一种能扩大扫掠面积的雨刷器。
背景技术
雨刷器，又名刮水器，是安装在风窗上的重要附件。它的作用是扫除风窗玻璃上妨碍视线的雨雪和尘土，以确保驾驶员有良好的能见度。有前风窗刮水器和后风窗刮水器。是汽车安全行驶的重要零部件。现代汽车一般采用电动刮水器，由电机和一套包含有曲柄、传动杆、刮臂和刮片的执行机构组成，电动机旋转经减速和连杆机构的作用变成雨刷臂的摆动。
汽车后风挡的雨刷器称为后雨刷，目的是下雨时为方便驾驶员观察车辆后部信息提高行车倒车安全性而设置的后窗辅助雨刷，多配备在SUV、MPV、两厢车及部分掀背车上。
从1927年电动雨刷的专利落入博士公司以来，这几十年内汽车电动雨刷并没有跳跃式的结构改进。普通雨刷轨迹固定为圆形的扫掠面积致使挡风玻璃上总有部分区域未能得到擦拭，长时间的灰尘积累将影响美观性及驾驶员的视野。对于后雨刷来说普遍使用单雨刷，且后挡风玻璃的长宽比较大，雨刷所能覆及的区域很小，寻求一种在结构上适当增加系统复杂度而又能增大擦拭面积的机械设计方案具有一定的实际意义。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种能扩大扫掠面积的雨刷器，该雨刷器能有效提高驾驶员视野，并提高刮刷面积。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种能扩大扫掠面积的雨刷器，其特征在于：它包括电机、减速机构、动力输出轴、挡风玻璃、主雨刷摇臂、副雨刷、副雨刷摇臂和雨刷片；所述电机输出端连接所述减速机构，所述减速机构的所述动力输出轴位于所述挡风玻璃中间位置处；所述动力输出轴连接所述主雨刷摇臂一端，所述主雨刷摇臂另一端铰接所述副雨刷摇臂一端，所述副雨刷摇臂另一端铰接所述副雨刷；所述副雨刷摇臂连接在所述副雨刷中间位置处，与所述副雨刷形成T形结构；所述主雨刷摇臂、副雨刷摇臂、副雨刷上都连接有所述雨刷片。
所述主雨刷摇臂、副雨刷摇臂和副雨刷都通过弹性元件与所述雨刷片连接。
所述主雨刷摇臂采用单杆式结构，所述主雨刷摇臂一端连接所述动力输出轴，另一端铰接所述副雨刷摇臂。
所述动力输出轴通过花键与所述主雨刷摇臂一端固定连接。
所述主雨刷摇臂采用平行四边形结构，其包括三个连杆，其中两个所述连杆平行设置，第三个所述连杆水平设置；平行设置的两所述连杆中的一个连杆一端连接所述动力输出轴，平行设置的两所述连杆另一端分别铰接在第三个所述连杆的两端，第三个所述连杆的中间位置处通过弹簧连接所述副雨刷摇臂，三个所述连杆形成桁架。
所述主雨刷摇臂采用同步轮带结构，其包括从动同步带轮、同步带和相对挡风玻璃绝对静止的主动同步带轮，其中所述同步带内侧设置有若干齿形结构；所述主动同步带轮与所述动力输出轴同轴连接，所述主动同步带轮通过所述同步带与所述从动同步带轮啮合传动；所述从动同步带轮轴连接在所述副雨刷摇臂一端。
在所述主动同步带轮上同轴固定连接蜗轮，与所述电机通过蜗杆实现位置控制。
所述主动同步带轮采用半径等于所述同步带基圆半径的圆形轴，将所述同步带最底端通过螺栓紧固在该圆形轴上；所述主动同步带轮与所述从动同步带的传动比为1:1。
所述主雨刷摇臂、副雨刷、副雨刷摇臂和雨刷片表面都喷涂有抗腐蚀的涂层，所述涂层包括粘结底层和抗氧化表面层。
所述粘结底层制备方法为：采用重量成分：镍8份，钼6份，铝2份，二氧化硅1份，氧化硼1份，钴2份，铬1份的合金粉末，用等离子喷涂机喷涂，涂层厚度0.15mm；所述抗氧化面层制备方法为：钼10份，铬3份，硅2份，铁4份，镍2份，铝1份，碳0.01份，硫0.02份，磷0.03份，钴4份，二氧化硅1份，氧化铝5份，钇1份，钨2份，钒1份的合金粉末，用等离子喷涂机喷涂，涂层厚度0.25mm。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本发明由于采用主雨刷摇臂、副雨刷和副雨刷摇臂构成两连杆结构，主雨刷摇臂在摆动时刮刷一个半圆的面积；副雨刷水平平运动时刮刷两块半月形面积，大大增加了扫掠面积，有效提高了驾驶员视野。本发明可以广泛用于各种汽车配件领域中。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的主雨刷摇臂采用平行四边形结构示意图；
图3是本发明的主雨刷摇臂采用同步轮带结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1所示，本发明提供一种能扩大扫掠面积的雨刷器，其包括电机、减速机构、动力输出轴1、挡风玻璃2、主雨刷摇臂3、副雨刷4、副雨刷摇臂5和雨刷片；其中，电机和减速机构采用现有技术中已有结构。电机输出端连接减速机构，减速机构的动力输出轴1位于挡风玻璃2中间位置处。动力输出轴1连接主雨刷摇臂3一端，主雨刷摇臂3另一端铰接副雨刷摇臂5一端，副雨刷摇臂5另一端铰接副雨刷4。副雨刷摇臂5连接在副雨刷4中间位置处，与副雨刷4形成T形结构，以保证在不工作状态下副雨刷4能回收至与主雨刷摇臂3共线。主雨刷摇臂3、副雨刷摇臂5、副雨刷4上都连接有雨刷片。
上述实施例中，主雨刷摇臂3、副雨刷摇臂5和副雨刷4都通过弹性元件与雨刷片连接，以提供适当的预紧力。
上述各实施例中，主雨刷摇臂3采用单杆式结构，一端连接动力输出轴1，另一端铰接副雨刷摇臂5。
上述实施例中，动力输出轴1通过花键与主雨刷摇臂3一端固定连接。
上述各实施例中，如图2所示，主雨刷摇臂3采用平行四边形结构，其包括三个连杆，其中两个连杆平行设置，第三个连杆水平设置。平行设置的两连杆中的一个连杆一端连接动力输出轴1，平行设置的两连杆另一端分别铰接在第三个连杆的两端，第三个连杆的中间位置处通过弹簧连接副雨刷摇臂5，以为副雨刷摇臂5提供预紧力。三个连杆形成桁架，以保证副雨刷摇臂5时刻保持水平方向。
上述各实施例中，如图3所示，主雨刷摇臂3采用同步轮带结构，其包括从动同步带轮6、同步带7和相对挡风玻璃2绝对静止的主动同步带轮8，其中同步带7内侧设置有若干齿形结构。主动同步带轮8与动力输出轴1同轴连接，主动同步带轮8通过同步带7与从动同步带轮6啮合传动，两轮传动比为1:1。从动同步带轮6轴连接在副雨刷摇臂5一端。当主雨刷摇臂3转过180°时，由于主动同步带轮8相对于挡风玻璃2完全静止，那么被动同步带轮6也带动副雨刷转过180°，此结构使得副雨刷4时刻保持水平。其中：
若需增加副雨刷4可刮刷的面积，则在主动同步带轮8上同轴固定连接蜗轮，与电机通过蜗杆实现位置控制，这样可以更大范围的实现副雨刷4的刮刷面积。
若考虑主动同步带轮8完全不动，同步带7啮合工作的只有被动同步带轮6附近的几个齿，主动同步带轮8采用半径等于同步带7基圆半径的圆形轴代替，将同步带7最底端通过螺栓等紧固件紧固在该圆形轴上；同步带7则只需要开上端啮合工作的若干个齿。
上述各实施例中，在主雨刷摇臂3、副雨刷4、副雨刷摇臂5和雨刷片表面都喷涂有抗腐蚀的涂层，该涂层包括粘结底层和抗氧化表面层。其中：
粘结底层制备方法为：采用重量成分：镍8份，钼6份，铝2份，二氧化硅1份，氧化硼1份，钴2份，铬1份的合金粉末，用市面上常见的等离子喷涂机(例如普莱克斯-7700型等离子喷涂机)喷涂，涂层厚度0.15mm。
抗氧化面层制备方法为：钼10份，铬3份，硅2份，铁4份，镍2份，铝1份，碳0.01份，硫0.02份，磷0.03份，钴4份，二氧化硅1份，氧化铝5份，钇1份，钨2份，钒1份的合金粉末，用市面上常见的等离子喷涂机(例如普莱克斯-7700型等离子喷涂机)喷涂，涂层厚度0.25mm。
另外，由于在主雨刷摇臂3、副雨刷4、副雨刷摇臂5和雨刷片的表面喷涂了抗腐蚀涂层，使得雨刷器具有强大的抗腐蚀、抗氧化、抗磨损和耐高温的能力，长期使用不会生锈，在恶劣的工作环境中保持稳定，实验表明，可以使用40年以上，涂层粘结强度为38兆帕，涂层的表面洛氏15N硬度为84。
综上所述，本发明在使用时，动力输出轴1通过电机和减速机构提供扭矩带动主雨刷摇臂3摆动，主雨刷摇臂3在摆动时刮刷一个半圆的面积；副雨刷4通过副雨刷摇臂5水平运动，副雨刷4水平平运动时刮刷两块半月形面积，这样主雨刷摇臂3上的雨刷片可以设计为稍短于主雨刷摇臂，整个的刮刷面为最外缘虚线包围的面积(如图1～图3所示)。因此，本发明实现了扫掠面积大大增大的目的。
上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (10)

1.一种能扩大扫掠面积的雨刷器，其特征在于：它包括电机、减速机构、动力输出轴、挡风玻璃、主雨刷摇臂、副雨刷、副雨刷摇臂和雨刷片；所述电机输出端连接所述减速机构，所述减速机构的所述动力输出轴位于所述挡风玻璃中间位置处；所述动力输出轴连接所述主雨刷摇臂一端，所述主雨刷摇臂另一端铰接所述副雨刷摇臂一端，所述副雨刷摇臂另一端铰接所述副雨刷；所述副雨刷摇臂连接在所述副雨刷中间位置处，与所述副雨刷形成T形结构；所述主雨刷摇臂、副雨刷摇臂、副雨刷上都连接有所述雨刷片。
2.如权利要求1所述的一种能扩大扫掠面积的雨刷器，其特征在于：所述主雨刷摇臂、副雨刷摇臂和副雨刷都通过弹性元件与所述雨刷片连接。
3.如权利要求1或2所述的一种能扩大扫掠面积的雨刷器，其特征在于：所述主雨刷摇臂采用单杆式结构，所述主雨刷摇臂一端连接所述动力输出轴，另一端铰接所述副雨刷摇臂。
4.如权利要求3所述的一种能扩大扫掠面积的雨刷器，其特征在于：所述动力输出轴通过花键与所述主雨刷摇臂一端固定连接。
5.如权利要求1或2所述的一种能扩大扫掠面积的雨刷器，其特征在于：所述主雨刷摇臂采用平行四边形结构，其包括三个连杆，其中两个所述连杆平行设置，第三个所述连杆水平设置；平行设置的两所述连杆中的一个连杆一端连接所述动力输出轴，平行设置的两所述连杆另一端分别铰接在第三个所述连杆的两端，第三个所述连杆的中间位置处通过弹簧连接所述副雨刷摇臂，三个所述连杆形成桁架。
6.如权利要求1或2所述的一种能扩大扫掠面积的雨刷器，其特征在于：所述主雨刷摇臂采用同步轮带结构，其包括从动同步带轮、同步带和相对挡风玻璃绝对静止的主动同步带轮，其中所述同步带内侧设置有若干齿形结构；所述主动同步带轮与所述动力输出轴同轴连接，所述主动同步带轮通过所述同步带与所述从动同步带轮啮合传动；所述从动同步带轮轴连接在所述副雨刷摇臂一端。
7.如权利要求6所述的一种能扩大扫掠面积的雨刷器，其特征在于：在所述主动同步带轮上同轴固定连接蜗轮，与所述电机通过蜗杆实现位置控制。
8.如权利要求6所述的一种能扩大扫掠面积的雨刷器，其特征在于：所述主动同步带轮采用半径等于所述同步带基圆半径的圆形轴，将所述同步带最底端通过螺栓紧固在该圆形轴上；所述主动同步带轮与所述从动同步带的传动比为1:1。
9.如权利要求1或2所述的一种能扩大扫掠面积的雨刷器，其特征在于：所述主雨刷摇臂、副雨刷、副雨刷摇臂和雨刷片表面都喷涂有抗腐蚀的涂层，所述涂层包括粘结底层和抗氧化表面层。
10.如权利要求9所述的一种能扩大扫掠面积的雨刷器，其特征在于：所述粘结底层制备方法为：采用重量成分：镍8份，钼6份，铝2份，二氧化硅1份，氧化硼1份，钴2份，铬1份的合金粉末，用等离子喷涂机喷涂，涂层厚度0.15mm；
所述抗氧化面层制备方法为：钼10份，铬3份，硅2份，铁4份，镍2份，铝1份，碳0.01份，硫0.02份，磷0.03份，钴4份，二氧化硅1份，氧化铝5份，钇1份，钨2份，钒1份的合金粉末，用等离子喷涂机喷涂，涂层厚度0.25mm。
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