CN106861995A - 用于车辆的清洗器喷嘴 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于车辆的清洗器喷嘴。清洗器喷嘴改善由于喷射清洗液的清洗器喷射口的外部冻结而产生的喷嘴障碍。清洗器喷嘴通过利用由设置在清洗器喷嘴内部内的超声换能器生成的超声振动移除冻结到清洗器喷射口的表面上的冰和异物。清洗器喷嘴包括带有清洗器喷射口的喷嘴盖和带有清洗液通道的喷嘴体。超声换能器配置成生成设置在喷嘴体内的超声振动。设置在清洗器喷射口下部的下面的超声换能器配置成向清洗器喷射口提供超声振动。

Description

用于车辆的清洗器喷嘴

技术领域

本公开涉及用于车辆的清洗器喷嘴且更尤其涉及改善在清洗液喷射时由于清洗器喷射口的外部冻结而产生的喷射障碍的用于车辆的清洗器喷嘴。

背景技术

通常，清洗器喷嘴喷射清洗液到机动车辆的挡风玻璃上以移除挡风玻璃上的异物，从而为驾驶员提供前视图。清洗器喷嘴在最小的持续时间内喷射适当量的清洗液到挡风玻璃的广阔区域上。常规的清洗器喷嘴通常通过组装到喷嘴盖的排出口的清洗器喷射口喷射清洗液到挡风玻璃上。在极冷温度期间，清洗器喷射口的外部冻结可发生并阻止正常功能。例如，为了阻止在严寒天气中由于清洗器喷射口的外部冻结而发生的喷射障碍，加热元件可用于将热转移到清洗器喷射口，从而使清洗器喷射口解冻。然而，从加热元件生成的热在转移到清洗器喷射口的过程中被清洗器喷嘴的内部和外部环境损耗。即，热损耗抑制冰解冻性能。因此，由于清洗器喷射口的外部冻结而难以为驾驶员获得视觉的前视野。

以上在背景部分公开的信息仅为了提高对本发明的背景技术的理解，且因此这些信息可包含不形成已为普通技术人员所知的现有技术的信息。

发明内容

本发明提供用于车辆的清洗器喷嘴，其可通过利用由设置在清洗器喷嘴内部内的超声换能器生成的超声振动来移除冻结在清洗器喷射口的表面上冰和异物。

因此，一方面，本发明提供用于车辆的清洗器喷嘴，其可包括带有清洗器喷射口的喷嘴盖以及带有清洗液通道的喷嘴体。超声换能器可配置成生成超声振动且可设置在喷嘴体的内部内。另外，超声换能器可布置在清洗器喷射口的下部下面且可配置成提供朝向清洗器喷射口的超声振动。

根据本发明的示例性实施例，超声换能器可包括具有电极构件的压电传感器单元，所述电极构件可配置成应用来自外部电源和在电极构件的下部下面堆叠的压电层的电流，所述电极构件可配置成通过电极构件的势差生成超声振动。第一匹配层可堆叠在最上层处的电极构件的上部上且可配置成增强在压电层处生成的超声振动并传送该超声振动到清洗器喷射口。第二匹配层可堆叠在最下层处的压电层的下部下面且可配置成使可传送到喷嘴体的下部的振动减弱。

此外，根据本发明的另一示例性实施例，第一匹配层可与具有角柄的增强层耦合，所述角柄可连接到清洗器喷射口。角柄可形成为锥形的，其尖端逐渐变窄。此外，根据本发明的另一示例性实施例，超声换能器可设置在带有阻尼器的喷嘴体的内部内，所述阻尼器设置在清洗液通道的前部。阻尼器可配置成使传送到喷嘴体的超声振动减弱。用于车辆的清洗器喷嘴可阻止由于清洗器喷射口的外部冻结而产生的清洗液喷射障碍，且可允许驾驶员在极冷温度中获得前视图并可提高车辆的市场性。

附图说明

现在将参考通过附图示出的本发明的示例性实施例来详细描述本发明的上述和其它特征，其中附图在下文中仅通过例证的方式给出，并且因此并非对本发明进行限制，且其中：

图1A和图1B是根据本发明的示例性实施例的清洗器喷嘴的示例性透视图；

图2是根据本发明的示例性实施例的清洗器喷嘴的示例性截面图；

图3是根据本发明的示例性实施例的超声换能器的示例性分解透视图；且

图4是根据本发明的示例性实施例示出超声换能器和清洗器喷射口之间的连接配置的示例性视图。

应该理解，附图不一定按比例绘制，而是呈现说明本发明的基本原理的各种示例性特征的稍微简化的表示。如本文所公开的本发明的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置以及形状)可部分通过特定的预期应用和使用环境来确定。在图中，在贯穿附图的多幅图形中，标识号指本发明的相同或相等的部分。

具体实施方式

以下将详细参考本发明的各种示例性实施例，其实例在附图中示出并在下面描述。虽然将结合示例性实施例描述本发明，应该理解，本描述不旨在将本发明限制到那些示例性实施例。正相反，本发明旨在不仅涵盖示例性实施例，而且涵盖可包括在如所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内的各种替代物、修改、等效物和示例性实施例。

应该理解，如本文所用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语通常包括机动车辆，如包括运动型多用途车(SUV)、公共车辆、卡车、各种商用车辆的客用汽车，包括各种小船、轮船的船只，飞机等等且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆，氢动力车辆和其他替代燃料车辆(例如，源于石油之外的资源的燃料)。

尽管示例性实施例描述为使用多个单元执行示例性过程，应该理解，也可通过一个或多个模块执行示例性过程。此外，应该理解，术语控制器/控制单元指包括存储器和处理器的硬件设备。存储器配置成储存模块且处理器具体配置成执行所述模块以执行下面进一步描述的一个或多个过程。本文所用的术语仅为了描述特定实施例的目的，且并非为了限制本发明。如本文所用的单数形式“一种/个(a/an)”、以及“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另外清楚地指示。

应该进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包括的”限定了所述特征、整数、步骤、操作、元件、和/或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或添加。如本文所用的术语“和/或”包括一个或更多关联所列项的任一组合和所有组合。

参考图1A，图1B和图2，根据本发明的示例性实施例的清洗器喷嘴可设计为从驾驶员视野移除冻结到清洗器喷水口114的表面的冰以及诸如灰尘等异物。例如，超声换能器130可设置在清洗器喷射的内部内，且可配置成生成带有低电压功率的高振动。具体地，清洗器喷嘴可包括通过超声振动移除清洗器喷射口114外部处的异物，所述超声振动通过可配置成将由势差生成的电脉冲转换为振动的压电传感器单元131生成。

具体地，清洗器喷嘴可包括喷嘴盖110和喷嘴体120的组合，所述喷嘴盖110设置在喷嘴盖的上部，所述喷嘴体120设置在喷嘴盖的下部。喷嘴盖110可包括多个排出口112，以及可配置成喷射清洗液的清洗器喷射口114。例如，3个清洗器喷射口114可以三角形布置设置且可耦合到每个排出口112。喷嘴体120可形成为包括清洗液通道122，且清洗器喷射口114可配置成与清洗液通道122流体连通。此外，超声换能器130可设置在喷嘴体120的内部内。具体他，超声换能器130可设置在清洗液通道122的前部分内的清洗器喷射口114的下部下。

另外，超声换能器130可配置成在喷嘴体120的内部内生成超声振动，且可向清洗器喷射口114提供超声振动。如图2和图3中所示的超声换能器可包括压电传感器单元131以及第一匹配层134和第二匹配层135，所述第一和第二匹配层可设置成从顶部和底部包围压电传感器单元131。压电传感器单元131可包括电极构件132，其可配置成应用来自外部电源的电流。压电层133可堆叠在电极构件132的下面且可配置成通过电极构件132的势差生成超声振动。换句话说，为了基于从外部电源应用的电流生成超声振动，超声换能器130可包括电极构件132以及可垂直堆叠的压电层133。

具体地，超声换能器130可包括具有垂直堆叠的两个压电传感器单元131的结构。每个压电传感器单元131的电极构件132可形成为这样的结构，其可配置成通过电极构件的第一侧端处的阴极端子和电极构件的第二侧端处的阳极端子之间的线137应用电流。因此，来自外部电源的电流的应用可在第一侧端和第二侧端之间生成势差。

压电层133可配置成通过在电极构件132处生成的势差生成超声振动，所述电极构件132经由表面接触堆叠在压电层上。换句话说，压电层可通过处理诸如压电陶瓷等具有压电效应的压电材料形成，所述压电效应可配置成将交流电流的电振动(例如，脉冲)转换为机械振动。压电层133可以平板型和环形形状等形成。另外，压电层133的中心部分可被穿孔。电极构件132可以平板型和环形形状形成。电极构件132的穿孔的中心部分可对应于压电层133。

第一匹配层134可设置在最上层处的电极构件的上部上且可配置成传送在压电层133处生成的超声振动到清洗器喷射口114。此外，第二匹配层135可设置在最下层处的压电层的下部下面且可配置成使可朝喷嘴体120的下部传送的后部振动减弱。第一匹配层134和第二匹配层135可通过对金属材料机械加工而形成。

例如，第一匹配层134可配置成增强超声振动的波形，所述超声振动使周期性波形压缩并膨胀。具体地，周期性波形可在压电层133处通过金属材料的固有阻抗生成且可对应于波形的一致性。另外，振动可传送到清洗器喷射口114。换句话说，第一匹配层134可配置成朝清洗器喷射口114传送压电层133的振动特性且因此可获得一致性。第二匹配层135可配置成通过金属材料的内在阻抗使可传送到喷嘴体120的下部的振动减弱。具体地，第一匹配层134和第二匹配层135的材料不一定限于相同的金属材料。

第一匹配层134和第二匹配层135可支撑两个压电传感器单元131，其可以表面接触的形式从顶部和底部以堆叠结构安置在匹配层之间。具体地，接合突出部134a可穿过压电传感器单元131的中心部分且第二匹配层135可形成为从第一匹配层134的底部突出。接合突出部134a可插入并耦合到第二匹配层135的中心部分。具体地，接合突出部134a可阻止对电极构件132内的电流流动的干扰。因此，接合突出部134a可利用不能够传导电流的非金属材料机械加工且可附接到第一匹配层134的底部。

此外，增强层136可包括直接连接到清洗器喷射口114的角柄136a且可耦合到第一匹配层134的顶部。角柄136a可形成为锥形的，其尖端沿其长度方向逐渐变窄。因此，振动可经过在增强层的狭窄区域上汇聚的第一匹配层134传送并增强到增强层136的广阔区域。换句话说，已经过第一匹配层134增强的超声振动可配置成再一次在增强层136中增强且可传送到清洗器喷射口114。

增强层136可基于可配置成喷射清洗液的清洗器喷射口114的数量包括带有分支的多个角柄136a，所述多个角柄136a可连接到每个清洗器喷射口114。具体地，每个角柄136a可形成为锥形的以包括逐渐变窄的尖端。换句话说，增强层136的配置可基于清洗器喷射口114的数量和几何结构适当地修改并形成。

虽然由于清洗器喷嘴包括具有3个清洗器喷射口114的三向清洗器喷嘴，图4中示出的清洗器喷嘴可包括具有3个角柄136a的增强层136，然而应该注意，本发明不限于此。如上所示的超声换能器130可设置在喷嘴体120的内部内且可包括阻尼器124，其设置在清洗液通道122的前部分处的清洗器喷射口114的下部下面。

阻尼器124可配置成使可传送到喷嘴体120的超声振动减弱，所述喷嘴体120围住超声换能器130。当超声换能器130设置在阻尼器内时，阻尼器可插入并耦合到喷嘴体120的内部。另外，阻尼器可设置在喷嘴体120的清洗液通道122的前部分处的喷嘴盖110的清洗器喷射口114的下部下面且可被支撑以使超声换能器130的角柄136a能够接触清洗器喷射口114。

如上所述的超声换能器130可包括在压电传感器单元131处生成的超声振动。超声振动可配置成在增强层136中增强且然后可配置成朝向清洗器喷射口114传送。具体地，振动可传送到设置在清洗器喷射口114和在清洗器喷射口114的表面上形成的冰层之间的气隙(例如，介质边界层)且可使冰层断裂并可促进冻结的清洗器喷射口114融化。

上述超声换能器130可配置成使任一其它方向上的振动减弱，除了在经由阻尼器124和第二匹配层135经过增强层136的角柄136a朝向清洗器喷射口114传送的方向的振动。带有设置其中的超声换能器130的清洗器喷嘴可配置成在最小持续时间内通过利用超声波的波长的特性使清洗器喷射口114解冻。此外，由于清洗器喷嘴可使用低电压功率实现高振动，清洗器喷嘴的大小可减小。

已经参考本发明的示例性实施例详细描述本发明。然而，本领域技术人员应该明白，本发明的范围不限于如上所述的示例性实施例，且在不偏离本发明的原理和精神的情况下可对这些示例性实施例进行改变，其范围限定在所附权利要求和它们的等效物中。

Claims (8)

1.一种用于车辆的清洗器喷嘴，其包括：

喷嘴盖，其具有多个清洗器喷射口；以及

喷嘴体，其具有多个清洗液通道，

其中配置成生成超声振动的超声换能器设置在所述喷嘴体的内部中且所述清洗器喷射口的下部下面，且配置成向所述清洗器喷射口提供超声振动。

2.根据权利要求1所述的清洗器喷嘴，其中所述超声换能器包括：

压电传感器单元，

其中所述压电传感器单元包括配置成应用来自外部电源电流的电极构件和在所述电极构件下部下面堆叠的压电层以通过所述电极构件的差异生成超声振动。

3.根据权利要求2所述的清洗器喷嘴，其中所述超声换能器包括：

第一匹配层，其设置在位于最上层处的所述电极构件的上部上以增强并传送在所述压电层处生成的所述超声振动到所述清洗器喷射口。

4.根据权利要求2所述的清洗器喷嘴，其中所述超声换能器包括：

第二匹配层，其设置在位于最下层处的所述压电层的下部的下面以使传送到所述喷嘴体的所述下部的振动减弱。

5.根据权利要求3所述的清洗器喷嘴，其中：所述第一匹配层在其上与增强层耦合，该增强层具有连接到所述清洗器喷射口的角柄，且所述角柄的尖端形成为锥形的并逐渐变窄。

6.根据权利要求1所述的清洗器喷嘴，其中：所述超声换能器设置在喷嘴体内部中，该喷嘴体具有设置位于所述清洗液通道的前面的阻尼器，且所述阻尼器配置成使传送到所述喷嘴体的超声振动减弱。

7.根据权利要求4所述的清洗器喷嘴，其中：接合突出部穿过所述压电传感器单元的中心部分且所述第二匹配层形成为从所述第一匹配层的底部突出。

8.根据权利要求7所述的清洗器喷嘴，其中：所述接合突出部插入并耦合到所述第二匹配层的所述中心部分。