CN104842945A - 雨刮器和车辆 - Google Patents

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    • B60S1/02—Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/04—Wipers or the like, e.g. scrapers
    • B60S1/32—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by constructional features of wiper blade arms or blades
    • B60S1/34—Wiper arms; Mountings therefor
    • B60S1/3402—Wiper arms; Mountings therefor with means for obtaining particular wiping patterns
    • B60S1/3409—Wiper arms; Mountings therefor with means for obtaining particular wiping patterns the wiper arms consisting of two or more articulated elements

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种雨刮器和车辆，所述雨刮器包括电机(10)、连杆机构(20)和刮臂(30)，所述连杆机构(20)连接在所述电机(10)和所述刮臂(30)之间，以将所述电机(10)的动力传递至所述刮臂(30)，其特征在于，所述连杆机构(20)为多杆机构。所述车辆包括所述雨刮器。在本发明的雨刮器中，由于连杆机构(20)为多杆机构，相比于传统的四杆机构，多杆机构的连杆数量更多，在负载一定的情况下，每个连杆所需传递的力矩减小，从而能够允许每个连杆的力臂缩短，即能够允许每个连杆的长度缩短，因此能够减小连杆机构(20)的安装空间和运动空间，方便雨刮器的布置。

Description

雨刮器和车辆
技术领域
本发明涉及车辆饰件，具体地，涉及一种雨刮器，还涉及一种具有该雨刮器的车辆。
背景技术
随着现代汽车技术的发展，小型化、轻量化得到越来越多的重视，在一些小型车上雨刮器普遍采用单刮臂结构，即只有一个刮臂和刮片。然而，为了满足刮刷面积法规要求，刮片长度就必须设计的足够大，雨刮器所带的负载较大。传统的雨刮器一般采用四连杆运动机构，曲柄连杆部件普遍较长，这种机构就不可避免需要更大的车体安装空间，还需要预留出足够的运动空间，使得雨刮器在小型车上的设计比较困难。
图1是现有技术的单刮臂雨刮器的四连杆运动机构的示意图。如图1所示，单刮臂雨刮器的四连杆运动机构由曲柄21、第一连杆22、摇杆25和弯管80等部件组成，由于雨刮器所带负载较大，第一连杆22和弯管80等部件比较长，导致四连杆运动机构整体尺寸非常大，相应的占用的车体空间较大，不利于雨刮器的布置设计。
图2是显示现有技术的单刮臂雨刮器的工作状态的示意图。如图2所示，单刮臂雨刮器采用一个刮臂30和刮片50，绕着设置在四连杆运动机构中的转轴304在挡风玻璃90上运行，此种结构只有一个转轴304，刮片50的刮刷半径始终是一致的，导致刮片50运行轨迹一致，刮片50刮到挡风玻璃90右侧时，刮片50下面很大一部分区域无法刮到，致使刮刷面积较小，影响驾驶员视线。
发明内容
本发明的目的是提供一种占用空间较小的雨刮器。
为了实现上述目的，本发明提供一种雨刮器，包括电机、连杆机构和刮臂，所述连杆机构连接在所述电机和所述刮臂之间，以将所述电机的动力传递至所述刮臂，其中，所述连杆机构为多杆机构。
优选地，所述连杆机构为七连杆机构。
优选地，所述七连杆机构包括曲柄、第一连杆、第二连杆、第三连杆和摇杆，所述电机的输出轴连接于所述曲柄的第一端，所述曲柄的第二端铰接于所述第一连杆的第一端，所述第一连杆的第二端铰接于所述第二连杆的第一端，所述第二连杆的第二端铰接于所述摇杆的第一端，所述摇杆的第二端铰接于所述第三连杆的第一端，所述刮臂的转轴连接于所述摇杆的第一端和第二端之间，所述第三连杆的第二端铰接于所述第一连杆的第一端和第二端之间且靠近所述第一连杆的第二端。
优选地，所述摇杆形成为具有第一臂和第二臂的V形杆，所述第二连杆和第三连杆分别铰接于所述第一臂和第二臂，所述转轴连接在所述第一臂和第二臂之间。
优选地，所述第二连杆与所述第三连杆相互交叉。
优选地，所述第二连杆和所述第三连杆分别铰接在所述第一连杆的两侧。
优选地，所述曲柄两端之间的距离以及所述摇杆两端之间的距离均在30mm至40mm之间，所述第一连杆两端之间的距离、所述第二连杆两端之间的距离、所述第三连杆两端之间的距离均在45mm至100mm之间。
优选地，所述刮臂包括主臂、副臂和连接件，所述连接件铰接在所述主臂和副臂之间，所述雨刮器还包括支座和刮片，所述转轴穿过所述支座且连接于所述主臂，所述副臂铰接于所述支座，以使所述支座、主臂、连接件和副臂形成四杆机构，所述刮片连接于所述连接件。
优选地，所述雨刮器还包括安装板，所述电机和所述连杆机构分别安装在所述安装板的两侧，所述支座位于所述安装板的与所述电机相同的一侧，所述输出轴穿过所述安装板以连接至所述曲柄，所述转轴依次穿过所述安装板和所述支座以连接至所述主臂。
优选地，所述雨刮器还包括轴套，该轴套套设在所述转轴且两端分别连接于所述支座和所述安装板。
在本发明的雨刮器中，由于连杆机构为多杆机构，相比于传统的四杆机构，多杆机构的连杆数量更多，在负载一定的情况下，每个连杆所需传递的力矩减小，从而能够允许每个连杆的力臂缩短，即能够允许每个连杆的长度缩短，因此能够减小连杆机构的安装空间和运动空间，方便雨刮器的布置。
本发明还提供一种车辆，该车辆包括如上所述的雨刮器。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是现有技术的单刮臂雨刮器的四连杆运动机构的示意图；
图2是显示现有技术的单刮臂雨刮器的工作状态的示意图；
图3是根据本发明的一种实施方式的雨刮器的示意图；
图4是连杆机构的示意图；
图5是图4的连杆机构中的曲柄顺时针旋转90°的状态图；
图6是图4的连杆机构中的曲柄顺时针旋转180°的状态图；
图7是图4的连杆机构中的曲柄顺时针旋转270°的状态图；
图8是显示根据本发明的雨刮器的工作状态的示意图。
附图标记说明
10电机      101输出轴      20连杆机构   21曲柄
22第一连杆  23第二连杆     24第三连杆   25摇杆
251第一臂   252第二臂      30刮臂       301主臂
302副臂     3021副臂转轴   303连接件    304转轴
40支座        50刮片       60安装板     70轴套
80弯管        90挡风玻璃
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
根据本发明的一个方面，如图3所示，提供一种雨刮器，该雨刮器包括电机10、连杆机构20和刮臂30，所述连杆机构20连接在所述电机10和所述刮臂30之间，以将所述电机10的动力传递至所述刮臂30，其中，所述连杆机构20为多杆机构。
首先需要说明的是，本发明中提及的“多杆机构”指的是连杆数量多于四个的连杆机构，例如六连杆机构、七连杆机构等。
在本发明的雨刮器中，由于连杆机构20为多杆机构，相比于传统的四杆机构，多杆机构的连杆数量更多，在负载一定的情况下，每个连杆所需传递的力矩减小，从而能够允许每个连杆的力臂缩短，即能够允许每个连杆的长度缩短，因此能够减小连杆机构20的安装空间和运动空间，方便雨刮器的布置。
理论上，连杆数量越多，连杆机构20中的各个连杆所需的长度越短，连杆机构20所需的安装空间和运动空间越小。然而，连杆数量越多，必然导致连杆机构20的运动损耗和机构复杂程度越高，不利于机械效率的提高和制造成本的控制。为了平衡连杆数量与机械效率之间的矛盾，优选地，所述连杆机构20为七连杆机构。
作为一种优选的实施方式，如图4所示，所述七连杆机构包括曲柄21、第一连杆22、第二连杆23、第三连杆24和摇杆25，所述电机10的输出轴101连接于所述曲柄21的第一端，所述曲柄21的第二端铰接于所述第一连杆22的第一端，所述第一连杆22的第二端铰接于所述第二连杆23的第一端，所述第二连杆23的第二端铰接于所述摇杆25的第一端，所述摇杆25的第二端铰接于所述第三连杆24的第一端，所述刮臂30的转轴304连接于所述摇杆25的第一端和第二端之间，所述第三连杆24的第二端铰接于所述第一连杆22的第一端和第二端之间且靠近第一连杆22的第二端。
在这种实施方式中，曲柄21为所述七连杆机构的动力输入件，摇杆25为所述七连杆机构的动力输出件，电机10的输出轴101将动力传递给曲柄21，曲柄21通过第一连杆22、第二连杆23和第三连杆24将动力传递给摇杆25，摇杆25通过刮臂30的转轴304将动力传递给刮臂30，驱动刮臂30摆动。需要说明的是，本实施方式中的七连杆是由曲柄21、第一连杆22(相当于两个连杆)、第二连杆23、第三连杆24、摇杆25(相当于两个连杆)组成的，实际上是由五个部件构成，因此，在保证连杆长度较短的同时，使得机械损耗和复杂程度与四连杆相比不是很高，实现起来比较容易。
在上述实施方式中，通过第一连杆22、第二连杆23和第三连杆24替代了传统的四连杆机构中铰接在曲柄和摇杆之间的单个连杆，从而使该单个连杆所需承担的力矩分摊给三个连杆，减小了该三个连杆中的每个连杆所需承担的力矩，从而能够允许每个连杆具有更短的长度。
这里，电机10的输出轴101和刮臂30的转轴304应当垂直于所述七连杆机构的运动平面。
优选地，如图4所示，所述摇杆25形成为具有第一臂251和第二臂252的V形杆，所述第二连杆23和第三连杆24分别铰接于所述第一臂251和第二臂252，所述转轴304连接在所述第一臂251和第二臂252之间，从而能够方便各个连杆的布置，缩短第二连杆23和第三连杆24的长度，减小第二连杆23、第三连杆24以及摇杆25的运动范围。
更优选地，所述第二连杆23与所述第三连杆24相互交叉，以使第二连杆23与第三连杆24布置的更紧凑。如图4至图7所示，这里所说的第二连杆23与第三连杆24相互交叉是指在曲柄21转动一周的过程中第二连杆23与第三连杆24始终处于相互交叉的状态。
第二连杆23和第三连杆24可以铰接在第一连杆22的同一侧，也可以分别铰接在第一连杆22的两侧，只要保证第二连杆23与第三连杆24互不干涉即可。为了使连杆机构20的结构更紧凑，优选地，所述第二连杆23和所述第三连杆24分别铰接在所述第一连杆22的两侧。
在上述实施方式中，所述曲柄21两端之间的距离以及所述摇杆25两端之间的距离可以在30mm至40mm之间，第一连杆22两端之间的距离、第二连杆23两端之间的距离、第三连杆24两端之间的距离可以在45mm至100mm，从而保证连杆机构20具有较紧凑的结构。
优选地，如图3所示，所述刮臂30包括主臂301、副臂302和连接件303，所述连接件303铰接在所述主臂301和副臂302之间，所述雨刮器还包括支座40和刮片50，所述转轴304穿过所述支座40且连接于所述主臂301，所述副臂302铰接于所述支座40，以使所述支座40、主臂301、连接件303和副臂302形成四杆机构，所述刮片50连接于所述连接件303。
这里，通过巧妙地增设副臂302和连接件303，能够改变刮片50的运动方向，从而增大刮刷面积。图8是显示本发明的雨刮器的工作状态的示意图。当主臂301从图8所示的位置逆时针转动时，副臂302随之逆时针转动，由于支座40、主臂301、连接件303和副臂302形成四杆机构，主臂301和副臂302的运动将使连接件303产生顺时针自转，从而使刮片50在随刮臂30逆时针转动的过程中产生顺时针自转，以此改变刮片50的运行轨迹，增大刮刷面积。与图2所示的现有技术的雨刮器相比，刮刷面积显著增大。
这里，副臂302可以通过副臂转轴3021铰接在支座40上，副臂转轴3021与转轴304平行。
具体地，如图3所示，所述雨刮器还包括安装板60，所述电机10和所述连杆机构20分别安装在所述安装板60的两侧，所述支座40位于所述安装板60的与所述电机10相同的一侧，所述输出轴101穿过所述安装板60以连接至所述曲柄21，所述转轴304依次穿过所述安装板60和所述支座40以连接至所述主臂301。
优选地，如图3所示，所述雨刮器还包括轴套70，该轴套70套设在所述转轴304且两端分别连接于所述支座40和所述安装板60，轴套70用于限制转轴304径向移动，转轴304与轴套70之间可以设置有轴承。
根据本发明的另一方面，提供一种车辆，该车辆包括根据本发明的雨刮器。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (11)

1.一种雨刮器，包括电机(10)、连杆机构(20)和刮臂(30)，所述连杆机构(20)连接在所述电机(10)和所述刮臂(30)之间，以将所述电机(10)的动力传递至所述刮臂(30)，其特征在于，所述连杆机构(20)为多杆机构。
2.根据权利要求1所述的雨刮器，其特征在于，所述连杆机构(20)为七连杆机构。
3.根据权利要求2所述的雨刮器，其特征在于，所述七连杆机构包括曲柄(21)、第一连杆(22)、第二连杆(23)、第三连杆(24)和摇杆(25)，所述电机(10)的输出轴(101)连接于所述曲柄(21)的第一端，所述曲柄(21)的第二端铰接于所述第一连杆(22)的第一端，所述第一连杆(22)的第二端铰接于所述第二连杆(23)的第一端，所述第二连杆(23)的第二端铰接于所述摇杆(25)的第一端，所述摇杆(25)的第二端铰接于所述第三连杆(24)的第一端，所述刮臂(30)的转轴(304)连接于所述摇杆(25)的第一端和第二端之间，所述第三连杆(24)的第二端铰接于所述第一连杆(22)的第一端和第二端之间且靠近所述第一连杆(22)的第二端。
4.根据权利要求3所述的雨刮器，其特征在于，所述摇杆(25)形成为具有第一臂(251)和第二臂(252)的V形杆，所述第二连杆(23)和第三连杆(24)分别铰接于所述第一臂(251)和第二臂(252)，所述转轴(304)连接在所述第一臂(251)和第二臂(252)之间。
5.根据权利要求3所述的雨刮器，其特征在于，所述第二连杆(23)与所述第三连杆(24)相互交叉。
6.根据权利要求3所述的雨刮器，其特征在于，所述第二连杆(23)和所述第三连杆(24)分别铰接在所述第一连杆(22)的两侧。
7.根据权利要求3所述的雨刮器，其特征在于，所述曲柄(21)两端之间的距离以及所述摇杆(25)两端之间的距离均在30mm至40mm之间，所述第一连杆(22)两端之间的距离、所述第二连杆(23)两端之间的距离、所述第三连杆(24)两端之间的距离均在45mm至100mm之间。
8.根据权利要求1所述的雨刮器，其特征在于，所述刮臂(30)包括主臂(301)、副臂(302)和连接件(303)，所述连接件(303)铰接在所述主臂(301)和副臂(302)之间，所述雨刮器还包括支座(40)和刮片(50)，所述转轴(304)穿过所述支座(40)且连接于所述主臂(301)，所述副臂(302)铰接于所述支座(40)，以使所述支座(40)、主臂(301)、连接件(303)和副臂(302)形成四杆机构，所述刮片(50)连接于所述连接件(303)。
9.根据权利要求8所述的雨刮器，其特征在于，所述雨刮器还包括安装板(60)，所述电机(10)和所述连杆机构(20)分别安装在所述安装板(60)的两侧，所述支座(40)位于所述安装板(60)的与所述电机(10)相同的一侧，所述输出轴(101)穿过所述安装板(60)以连接至所述曲柄(21)，所述转轴(304)依次穿过所述安装板(60)和所述支座(40)以连接至所述主臂(301)。
10.根据权利要求9所述的雨刮器，其特征在于，所述雨刮器还包括轴套(70)，该轴套(70)套设在所述转轴(304)且两端分别连接于所述支座(40)和所述安装板(60)。
11.一种车辆，其特征在于，该车辆包括根据权利要求1-10中任一项所述的雨刮器。
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