CN105984433A - 固定杆及其制造方法和包括其的雨刷运动机构 - Google Patents

Abstract

一种用于雨刷运动机构的固定杆，其由一根直径为D的圆杆整体地制成，包括：两个端部，各自用于和一个雨刷臂连接部连接；电机固定部，用于固定杆和电机的固定杆保持架的连接，且位于两个端部之间；且，每一个端部通过一个过渡部连接至电机固定部；其中，电机固定部的顶部为低于两个端部的平坦部，且电机固定部的底部为适于接收在所述固定杆保持架中的圆柱形形状，该圆柱形形状的直径为d，其中d<D。还公开了制造该固定杆的方法以及包括该固定杆的雨刷运动机构。

Description

固定杆及其制造方法和包括其的雨刷运动机构

技术领域

本发明涉及一种固定杆，其特别地用于雨刷运动机构。且本发明还涉及制造该固定杆的方法以及包括前述固定杆的雨刷运动机构。

背景技术

如本领域中技术人员熟知的，机动车的雨刷器装置包括电机、雨刷运动机构、和雨刷，其中电机通过雨刷运动机构驱动雨刷，进行诸如汽车风挡玻璃的清洁。进一步地，这样的雨刷运动机构将电机输出轴的旋转运动转化成雨刷的往复运动，诸如通过曲柄连杆组件将电机输出轴的单向旋转运动转换成连接至雨刷输出轴的往复旋转运动，以实现雨刷器的往复摆动。

在这样的包括曲柄连杆组件的雨刷运动机构中，常见的是其包括用于将电机、雨刷臂连接部固定在一起的固定圆杆，使之成为一个系统。这种通过圆杆进行固定的方式具有一定的局限性，圆杆的直径要与电机上的安装孔直径相互匹配，而电机安装孔为了实现标准化降低成本是固定的。同时，在不同的安装条件下，可能需要该雨刷运动机构具有更高的机械强度，此时，需要使用直径更大的圆杆。

在另一方面，出于市场需求和轻量化的考量，车辆前引擎盖以及进气口下方容纳雨刷电机和雨刷运动机构的空间趋于紧凑，这使得其布置愈发困难。特别地，电机输出轴的高度由于电机的工作原理受到一定限制，当电机旋转时，电机连接的雨刷运动机构与前述的固定圆杆之间的间隙会非常小。这诸如在装配后由于装配公差的存在，或诸如在长期使用后，难以保证电机连接的雨刷运动机构与圆杆之间的必须的间隙，进而有造成失效或危险的可能。

在现有技术中，为了解决上述的问题，也存在通过诸如使用具有矩形或梯形截面的杆来替代圆杆的技术方案。然而，在这样的技术方案中，可能出现诸如应力集中的现象，也会影响雨刷传动结构的寿命和造成不利的影响。

发明内容

本发明旨在提供一种改进的固定杆，其解决前述在现有技术中存在的问题。根据本发明的实施例的固定杆使得雨刷运动机构能够在环境空间较小的地方使用截面较大、继而强度较大的管，而同时具有相对充分的间隙，由此解决前述问题。

示例性地，本发明提供了一种固定杆，其用于雨刷运动机构。该固定杆由一根直径为D的圆杆制成，其包括两个端部，该两个端部各自用于和一个雨刷臂连接部连接；电机固定部，其位于两个端部之间，用于该固定杆和电机的固定杆保持架的连接。

附加地，该固定杆还包括两个过渡部，其每一个位于电机固定部的一端和固定杆的一个端部之间，以使得电机固定部平滑地过渡至固定杆的端部。

特别地，电机固定部的顶部为平坦部。且电机固定部的底部为适于接收在所述固定杆保持架中的圆柱形形状，该圆柱形形状的直径为d，其中该圆柱形形状的直径d小于前述圆杆的形状D。通过使得该电机固定部具有这样的构造，可以使得即使在由于机械强度的要求需要使用直径较大的圆杆来制造该固定杆时，仍然能够保证雨刷运动机构的运动部件和该固定杆的顶部之间的间隙。

更进一步地，该电机固定部设置有穿通其的一个或多个通孔，以允许使用诸如螺栓的固定部件将其固定至固定杆保持架，以增强系统的稳定性。

该固定杆保持架诸如为雨刷电机的齿轮箱压接部。

本发明还提供了一种制成该用于雨刷运动机构的固定杆的方法，其包括：

对直径为D的圆杆的中间部分进行变形：

首先，挤压该中间部分的侧向部，使得该中间部分基本形成横截面为圆角直径为d的长圆形的管形形状；

随后，压平改中间部分的顶部，使其形成低于圆杆的两个端部的基本平坦的部分，而其底部基本保持直径为d的圆柱形形状，其中该直径d对应于用于接收该固定杆的固定杆保持架的腔部的形状。

本发明还提供了一种雨刷运动机构，其包括如上所述的用于雨刷运动机构的固定杆，该固定杆的电机固定部被设置在雨刮电机上的固定杆保持架的腔部中并至其固定，且该固定杆的端部被各自连接至雨刷臂输出轴连接部。

在下文中结合附图提供了关于本发明的详细的描述。应注意这些附图仅用于说明描述的文字，而不意图以任何方式限制本发明的范围。

附图说明

图1为雨刷运动机构的透视图，其包括根据本发明的实施例的固定杆；

图2为在操作状态中的根据本发明的实施例的固定杆和曲柄连杆组件的示意侧视图；

图3为根据本发明的实施例的固定杆的局部透视图；

图4(a)-4(d)为制成根据本发明的实施例的固定杆的方法中电机固定部的横截面的示意图。

具体实施方式

图1示出了一种雨刷运动机构1的透视图，其包括电机本体10、电机输出轴11、曲柄连杆组件12、以及固定杆13。如本领域技术人员通常所了解的，当电机输出轴11旋转时，其带动曲柄连杆组件12旋转，该曲柄连杆组件12继而带动雨刷臂输出轴和由此带动雨刷臂往复旋转。

如图2和3所示，该固定杆13由一根直径为D的圆杆整体地制成。具体地，其包括两个端部131，该两个端部131之间为电机固定部132。其中固定杆13的两个端部131各自连接至一个雨刷臂输出轴连接部(未示出)。如本领域技术人员通常所了解的，在该雨刷臂输出轴连接部上通常设置有垂直于该连接部延伸出的雨刷臂输出轴，用于和雨刷臂连接，以根据驾驶者的指令带动雨刷臂往复运动。示例性地，曲柄连杆组件12的一部分上设置有孔，该孔套设在雨刷臂输出轴上，以和其运动地连接，而另一方面，该雨刷臂输出轴连接至雨刷臂，例如通过卡扣接合。由此，当电机操作时，电机输出轴11沿一个方向旋转，该单向旋转运动通过曲柄连杆组件12传递至雨刷臂输出轴，使其往复旋转，继而带动雨刷臂沿风挡玻璃往复运动，完成对其的清洁。

由上可见，通过调节和控制电机输出轴11旋转的速度和频率，可以影响雨刷臂往复运动的速度和频率，以适应对风挡玻璃的清洁需求。

在这样的雨刷运动机构1的布置中，在电机操作时，曲柄连杆组件12的旋转会使得其一部分通过固定杆13的电机固定部132的上方，且这样的旋转可能会频率和载荷很高，由此当曲柄连杆组件12的部分通过固定杆13的电机固定部12上方时，需要确保两者之间的间隙，以避免两者相互干涉，进而造成雨刷清洁动作的失败或电机的损坏。

如本领域技术人员所能理解的，这样的固定杆13的电机固定部132和曲柄连杆组件12之间的间隙受到很多因素的影响，包括电机输出轴11的高度、固定杆13的电机固定部132的高度、固定杆保持架14的位置等。

而诸如电机输出轴11的高度以及固定杆保持架14的位置都和电机的特质相关，换句话说，改变这两者通常需要变动电机，这在成本上是不利的。

由此，当使用常见的圆杆作为固定杆13时，其直径受限制，使用具有过大直径的圆杆将难以保持固定杆13的电机固定部132和曲柄连杆组件12在电机操作期间的必要的间隙。

而另一方面，该雨刷运动机构1由于其适用的操作条件的不同，可能需要更大的机械强度，这通常需要使用具有更大直径的圆杆。

而在如图2-3所示的固定杆中，其电机固定部132的顶部为平坦部，而其底部仍然为适于接收在固定杆保持架14的腔部中的圆柱形形状。由于该固定杆13的电机固定部132的顶部为平坦的，其允许使用相对较大直径的圆杆来制成该固定杆13，而仍然保证该固定杆13和曲柄连杆组件12在电机操作期间的必要的间隙。

如图所示，该固定杆13例如为整体的，其两个端部131都为直径为D的圆杆的一部分，而电机固定部132的底部的圆柱形形状的直径为d，示例性地，d<D,且该直径d对应于用于接收该固定杆13的固定杆保持架14的腔部的形状。这诸如是因为将在下文中详述的该固定杆13的制造方法，且优选地有利于该固定杆结构的形成。

如图2和3所示，该固定杆13还包括过渡部133。示例性地，在该实施例中，每一个固定杆13包括两个过渡部133，其中一个过渡部133位于电机固定部132的一端和该固定杆13的一个端部131之间，而另一个过渡部133位于电机固定部132的另一端和该固定杆13的另一个端部131之间。该过渡部133诸如具有尺寸变动的横截面，以将端部131的轮廓平滑地过渡至该固定杆13的电机固定部132的轮廓。这同样示例性地由于将在下文中详述的该固定杆13的制造方法，且也有利于该固定杆结构的形成。

附加地，该电机固定部132设置有穿通其的一个或多个通孔，以允许诸如螺栓的固定部件将其固定至固定杆保持架14，以更好地保证该雨刷传动机构1的稳定性。如本领域技术人员所理解的，还可以使用其他的固定方式将该电机固定部132固定至固定杆保持架14，例如通过卡合。

该固定杆保持架14诸如为齿轮箱压接部，其可以和电机主体10一体地制成，其腔部适于接收固定杆13的电机固定部132。

如图4(a)-4(d)所示，根据本发明的实施例的固定杆13优选地通过一种制成用于雨刷运动机构1的固定杆13的方法制成，其包括对直径为D的圆杆的中间部分进行变形的步骤：

首先，如图4(b)所示，对该圆杆的两个端部之间的部分变形，即，对直径为D的圆杆的中间部分进行变形，在该实施例中，挤压该圆杆的中间部分的侧向部，使其变形以具有类似长圆形的横截面，特别地，挤压为使得该横截面的长圆形形状沿其长轴的两个端部都为所对应的直径为d的圆弧形状，换句话说，该长圆形的圆角直径为d，且该直径d基本等于适用于该固定杆13的固定杆保持架14的腔部的形状，例如，该固定杆保持架14的腔部的横截面为直径为d的圆弧形状；优选地，对该圆杆的中间部分的侧向部的挤压同时发生，这有助于确保该部分的均匀变形，防止诸如应力集中造成的该部分的局部裂纹或断开；

后续地，如图4(c)所示，压平该中间部分的顶部，使其形成低于两个端部131的基本平坦的部分，而其底部基本保持直径为d的圆柱形形状，以适于接收在具有相应的形状的腔部的固定杆保持架14中。该压平的深度取决于需要在固定杆13和曲柄连杆组件12的部分之间确保的间隙的大小，对于同样的固定杆13，当需要该间隙相对较大时，则压平的深度相对较大，而当需要确保的间隙相对较小时，则压平的深度可略浅。

以上的对圆杆的变形可通过本领域技术人员了解的现有技术中的圆杆整形技术实现，例如通过圆杆整形机等常见的机械实现。

根据如上所述的制成固定杆13的方法，可以制成如前文所述的固定杆13，其中，其两个端部131具有圆杆原来的形状，即，具有直径为D的圆形横截面，而位于两个端部中间的电机固定部132的顶部为低于两个端部131的平坦部，且电机固定部132的底部为适于接收在所述固定杆保持架14的腔部中的圆柱形形状，该圆柱形形状的直径为d，且d<D。

附加地，由于圆杆的连续性，在进行了上述变形后，在电机固定部132和端部131之间会形成过渡部，其具有形状和尺寸变动的横截面，例如靠近端部131处横截面具有类似长圆形的形状，而靠近电机固定部132处具有和电机固定部132的横截面类似的形状，以使得该固定杆13具有平滑的表面。这由上述固定杆13的制造方法决定。

且附加地，由于上述的固定杆13的制造方法，在压平电机固定部132的顶部时会使得部分位于原来的电机固定部132顶部的材料横向地移动，且这部分材料可能会在该平坦的顶部和电机固定部132的圆柱形的底部之间形成略微横向凸出的凸起部。

在如上所述的步骤后，可选地，如图4(d)所示，该制成固定杆13的方法还可包括在电机固定部132钻孔的步骤，以形成前文所述的穿通电机固定部132的一个或多个通孔，以允许诸如螺栓的固定部件将其固定至固定杆保持架14。

该圆杆可示例性地由金属制成，例如钢或有色金属。替换地，其也可由其他可成型的材料制成。

附加地，本发明还公开了一种雨刷传动机构1，其包括如上所述的固定杆13，该固定杆13的电机固定部132被接收在设置在电机上的固定杆保持架14中并固定至其，且该固定杆13的端部131被各自连接至雨刷臂输出轴连接部。通过上述的布置，将电机本体10、曲柄连杆组件12和雨刷臂输出轴连接部连接在一起，使之成为一个系统。

Claims (6)

1.一种用于雨刷运动机构(1)的固定杆(13)，其由一根直径为D的圆杆整体地制成，包括：

两个端部(131)，其各自用于和一个雨刷臂连接部连接；

电机固定部(132)，其用于该固定杆(13)和固定杆保持架(14)的连接，且位于两个端部(131)之间；

且，每一个端部(131)通过一个过渡部(133)连接至电机固定部(132)；

其中，电机固定部(132)的顶部为低于两个端部(131)的平坦部，且电机固定部(132)的底部为适于接收在所述固定杆保持架(14)中的圆柱形形状，该圆柱形形状的直径为d，其中d<D。

2.如权利要求1所述的固定杆(13)，其包括设置为穿通电机固定部(132)的一个或多个通孔(134)，以允许通过螺栓将该固定杆(13)更好地固定至固定杆保持架(14)。

3.如权利要求1或2所述的固定杆(13)，其由钢、有色金属、或其他可成型材料中的一种制成。

4.一种制成用于雨刷运动机构(1)的固定杆(13)的方法，其包括：

对直径为D的圆杆的中间部分进行变形：

首先，挤压该中间部分的侧向部，使得该中间部分基本形成横截面为圆角直径为d的长圆形的管形形状；

随后，压平该中间部分的顶部，使其形成低于圆杆的两个端部(131)的基本平坦的部分，而该中间部分的底部基本保持直径为d的圆柱形形状，其中该直径d对应于用于接收该固定杆(13)的固定杆保持架(14)的腔部的形状。

5.如权利要求4所述的方法，其还包括：对该固定杆(13)的中间部分钻孔，以形成穿通该固定杆的中间部分的一个或多个通孔(134)。

6.一种雨刷运动机构(1)，其包括如权利要求1至3中任意一项所述的固定杆(13)，该固定杆(13)的电机固定部(132)被接收在固定杆保持架(14)中并固定至该固定杆保持架(14)。