CN107206972A - 用于车辆挡风玻璃清洗器液体分配系统的流体分配阀 - Google Patents

Abstract

流体分配阀(11)，特别地用于车辆护板洗清系统，其特征在于，包括：主体(41)，所述主体(41)限定用于流体通过的导管(43)并且包括至少一个流体入口(45)和至少一个流体出口(47,49)；膜片(53)，所述膜片(53)安放在所述导管中，并且构造成在磁场作用下在第一位置与第二位置之间变形，在所述第一位置中，所述导管至少部分地关闭，而在所述第二位置中，所述导管至少部分地打开；和在所述导管中产生磁场以控制所述膜片的变形的装置(51)。

Description

用于车辆挡风玻璃清洗器液体分配系统的流体分配阀

发明领域

本发明涉及特别地用于车辆挡风玻璃清洗器液体分配系统的流体分配阀。

背景技术

已知机动车辆挡风玻璃雨刮器系统包括承载挡风玻璃清洗装置的风挡雨刮器，每个雨刮器包括一个或两个挡风玻璃清洗器液体喷嘴歧管。在雨刮器包括单个歧管(单歧管)的情况下，歧管在雨刮器的一侧上延伸以将挡风玻璃清洗器液体喷射到挡风玻璃上。所述液体一般喷射到移动的雨刮器前方，以被直接擦拭并且不防碍驾驶员的视野。例如，液体在向上方向上喷射，并且在臂沿向下方向移动时停止喷射。在一些应用中，水能够喷射到雨刮器后面，以允许液体时间与必须消除的污染物相互作用。

挡风玻璃清洗器液体到歧管的供应需要从单通道泵将液体输送到歧管的管，所述单通道泵从布置在车辆引擎盖下方的挡风玻璃清洗器液体箱中取得挡风玻璃清洗器液体。

在包括两个歧管(双歧管)的雨刮器的情况下，在雨刮器的每一侧上都有歧管。这些歧管设计成交替地在雨刮器的向上旋转方向上和向下旋转方向上将挡风玻璃清洗器液体喷射到挡风玻璃上。挡风玻璃清洗器液体到这些歧管的供应需要从双通道泵将液体输送到歧管的分开的管，所述双通道泵从所述箱取得液体。但是，将两个管安装在喷嘴歧管上相对复杂的，特别是在可用内部空间较小的雨刮器驱动臂的水平上。

另外，臂上的两个可见管通常被认为是较不美观的，还需要改进液体供给设备的视觉外观。

这两个管对于空气动力性能也具有不利影响。

为缓和这些缺点，已经提出了雨刮器系统，其中两个喷嘴歧管连接到单个管，使得从单通道泵对所述歧管进料。通过将挡风玻璃清洗器液体引导到所选的喷嘴歧管或者歧管中的至少一个阀，将挡风玻璃清洗器液体分配到所述喷嘴歧管中的一个和/或另一个。

本发明目的特别在于利用一种新型阀来改进这一技术，所述新型阀使得可以例如从单通道泵将挡风玻璃清洗器液体分配到一个或两个(或甚至更多个)喷嘴歧管。

但是，这一新型阀不局限于该具体应用，而可用在需要流体分配的任何应用中。

发明内容

为此，本发明提出了一种流体分配阀，其特别地用于车辆挡风玻璃清洗器液体分配系统，其特征在于，它包括：主体，其限定用于流体通过的导管并且包括至少一个流体入口和至少一个流体出口；膜片，其安放在所述导管中，并且构造成通过磁场在第一位置与第二位置之间变形，在第一位置中，导管至少部分地关闭，而在第二位置中，所述导管至少部分打开；和，用于在导管内部生成磁场以控制膜片变形的装置。根据本发明的阀因此利用磁场进行控制，该磁场的应用引起膜片运动。这一技术有利地使得可以规避机械约束。

本申请中，导管的至少部分关闭(相应地，打开)是指导管的至少一个进口或者出口的关闭(相应地，打开)。所述膜片能够构造成在其对应于无施加磁场的第一位置中，封阻导管的至少部分，特别是导管的至少一个出口。在该第一位置中，膜片可具有非平面形状轮廓。

在施加磁场时，所述膜片变形并且采用根据场力线称为第二位置的位置。在这一第二位置中，所述膜片能够至少部分地压靠导管的内壁。在这一第二位置，所述膜片可具有大致平面形状的轮廓。所述膜片优选地由柔性材料制成，并且例如由聚合物材料、特别地由硅酮制成。

根据本发明的一个实施例，所述膜片包含磁性颗粒。当受到所述装置产生的磁场作用时，所述磁性颗粒能够使得膜片变形。磁场的施加因此能够引起膜片的变形以及导管的打开或关闭。更确切地说，所述膜片承载的颗粒在磁场施加时将变得与场力线对齐，并且将引起所述膜片的变形及其从一位置到另一位置的运动。

所述膜片可以固定到导管的内壁。

用于生成磁场的装置优选地包括围绕导管的容纳膜片的部分的、至少一个电线的绕组。这一绕组形成用以连接到电源的线圈或螺线管。根据本发明的阀因此能够被认为是电磁阀。绕组中的电流流动诱发磁场。

这一绕组能够构造成产生用于加热流体的热。如果存在流体冷冻的风险，则这是有利的。

所述阀可集成在流体管中。作为替代，所述阀连接到这一类型的管。例如，流体进口包括用于将其连接到源自泵的进料管的连接器，和/或流体出口包括用于将其连接到喷嘴歧管的连接器。在本发明的上下文中，喷嘴歧管是指对于本领域技术人员已知的车辆挡风玻璃清洗器液体喷嘴，并且所述喷嘴歧管包括多个喷嘴，例如。在变型中，所述歧管是简单的喷嘴

根据另一方面，本发明体现为包括至少一个根据本发明的阀的、用于车辆挡风玻璃清洗器液体分配系统的液压连接器。

根据另外方面，本发明体现为包括至少一个上述阀的车辆挡风玻璃清洗器液体分配系统。

本发明另外涉及包括至少一个上述阀的车辆挡风玻璃雨刮器系统。

该系统可以包括例如单通道泵的泵、至少一个雨刮器和通过所述阀连接到所述泵的至少一个喷嘴歧管。例如，后者位于雨刮器上。

在单歧管雨刮器的情况下，所述阀具有连接到所述泵的进口和连接到所述歧管的出口，并且称为双端口阀。在双歧管雨刮器的情况下，所述阀具有三端口类型，并且具有连接到所述泵的进口和连接到相应的歧管的两个出口。

所述阀可以集成到用于将雨刮器连接到所述雨刮器的驱动臂的装置中。作为替代，所述阀集成到雨刮器的端部接头中。

在一个实施例中，雨刮器系统另外包括雨刮器驱动臂，喷嘴歧管位于所述雨刮器驱动臂上，例如。

在另一变型中，其可以安装在配备所述雨刮器系统的车辆的引擎罩下方。

在另外变型中，所述阀被用以对集成到雨刮器臂的喷管或者歧管供给，并且基于相同原理来控制喷射。

本发明还涉及用于清洁机动车辆驾驶员辅助装置的系统，特别是清洁成像装置或者电磁检测装置，所述系统包括至少一个根据任一上述定义的流体分配阀。“成像装置”是指例如摄像机，“电磁检测装置”例如指雷达或者激光雷达装置。传感器安装到越来越多的机动车辆，用以在一些驾驶状况下帮助车辆驾驶员，一个熟知的实例是帮助泊车。为使该帮助尽可能有效，成像装置提供图像或者雷达发射的数据例如必需具有最佳质量，因此清洁这些传感器的朝向车辆外部的面是重要的。为些，用于清洁传感器的装置可以关联于传感器并被控制，以便在发生检测之前将清洗液流喷射到所述传感器上。有益的是，控制所述装置以确定清洁顺序的开始和持续时间，并且如果需要，能够使清洁装置在使用后退回，以使其不会在传感器工作时阻碍检测，并且保护它们免受例如碰撞的影响。另外，它必需尽可能地紧凑，以满足对于车辆整体尺寸的限制。另外，还要求这样的装置能够喷射不同流体，不管是气体还是液体。实际上，如果将清洁液体喷射到传感器(例如，成像摄像机的透镜)上以从其中排出污垢，则有益的是快速干燥该透镜，以防止这样的液体可能留下的任何迹线(微滴、条纹等等)污染到图像的风险。因此，将这一类型的驱动辅助装置配备有包括根据本发明的阀的这种清洁系统是特别有利的，后者的阀是紧凑的，且如果需要，能够由用于对所述驾驶员辅助装置供电的电流产生的磁场直接控制。这避免了对根据本发明的控制进行控制的附加装置的需要。

本发明还涉及到车辆，特别是机动车辆，其特征在于，所述车辆至少包括上述的一个阀或一个系统。

本发明还涉及控制流体分配阀的方法，所述流体分配阀特别地用于车辆挡风玻璃雨刮器系统，其特征在于，所述方法包括步骤：在阀的导管的内部生成磁场，以使得安放在所述导管中的膜片从导管至少部分关闭的第一位置向导管至少部分打开的第二位置移动。

附图说明

在阅读通过非限制性示例给出的以下描述并参照附图时，本发明的其它细节、特征和优点将变得更加明白，其中：

-图1是示出车辆挡风玻璃雨刮器系统的示意图，

-图2是车辆挡风玻璃雨刮器系统的雨刮器的透视图，

-图3和4是示出用于双歧管雨刮器的根据本发明的阀的两个不同位置的轴向截面示意图，和

-图5和6是类似于图3和4的轴向截面示意图，示出了用于单歧管雨刮器的根据本发明的阀的变型实施例。

具体实施方式

在说明书的剩余部分中，术语纵向和横向是指安装有雨刮器的驱动臂的取向。纵向方向对应于其沿着延伸的臂的主轴线，并且横向方向取向对应于并行的直线段，即横向于纵向方向，特别是垂直于臂在其旋转平面中的纵向轴线。关于纵向方向，术语前面和后面将相对于雨刮器到臂的固定点来理解，术语前面指定从臂的远端的方向，术语后面指相反的方向。此外，被称为上部或下部的方向对应于垂直于臂的旋转平面的取向，术语下部包含挡风玻璃的平面。

最后，相同的附图标记用以指示相同或者类似的元件。

首先参考图1，其示出了用于擦拭机动车辆的挡风玻璃3的系统1，所述系统在此包括用于擦拭挡风玻璃3的双歧管雨刮器5，其显示为从驱动臂7分离。雨刮器5包括安装在雨刮器上的两个挡风玻璃清洗器液体喷嘴歧管9。

雨刮器系统1进一步包括挡风玻璃清洗器液体供给装置，所述供给装置包括：根据本发明的阀11，用于将挡风玻璃清洗器液体选择性分配到每一歧管9；挡风玻璃清洗器液体进料泵；和进料管13，用于从泵15将挡风玻璃清洗器液体输送到阀11。阀11通过两个管17连接到歧管9。

在所示的示例中，雨刮器系统1包括大致布置在挡风玻璃3的中央处的单个雨刮器5。雨刮器系统1可替代地包括两个雨刮器，一个雨刮器布置成面向驾驶员，一个雨刮器布置成面向乘客。

歧管9大致在雨刮器的长度上、在每一侧上及其纵向轴线上延伸。这些歧管9因此适于沿着雨刮器喷射挡风玻璃清洗器液体。

雨刮器5安装在驱动臂7上，以便它能够由后者驱动，以在挡风玻璃上通过大致围绕旋转轴线19的部分圆形以循环的旋转运动来擦拭挡风玻璃3。

用于对歧管9输送挡风玻璃清洗器液体的泵15本身利用进料管13连接到阀11，进料管13在这里是柔性管，并且连接到挡风玻璃清洗器液体容器21，液体从容器21取得并输送到歧管9。

进料管13和优选地与管13连接的阀11的电源电缆25例如至少部分地安放在臂7中，且部分地安放在车辆的引擎盖下方。

根据本发明的阀11能够安装在77的远端31处，例如安装在臂顶部件的水平上。

阀11优选地至少部分地集成在液压连接器33中，液压连接器33构造成建立阀11到歧管9的液力连接，如图2所示，以便至少它的两个出口构造成形成液压连接器中用以连接到雨刮器的部分。

液压连接器33布置在臂7上，在图2中未示出。这里，雨刮器5另外包括机械式连接器35和铰接到机械式连接器的转接器36，并且构造成锁定到臂7上。

阀11和泵15连接到控制器37，控制器37例如是车辆的主体控制器，形成用于阀和泵的组合控制的装置。

这一控制器37能够根据多种不同操作方式管理阀11和泵15的操作。那些模式中的一个能够在清洁循环中，根据雨刮器5在挡风玻璃3上在相关擦拭循环中的各种位置，提供泵15的连续致动以及阀11的选择性控制。

接下来参考图3和4，它们是示出根据本发明的阀11的第一实施例的示意图。

阀11包括主体41，主体41限定用于挡风玻璃清洗器液体的导管43并且在这里包括进口45和两个出口47、49。第一出口47例如与进口对准，而第二出口49是在横向上且在这里是大致垂直于进口45，导管43因此是大致T形的。如上所解释的，阀的进口45通过管13连接到泵15，并且阀的出口47、49连接到相应的管17。

主体41限定进口45和第一出口47的主要部分41a，以及限定第二出口49的支路41b。主体的主要部分41a由电线所构成的绕组51围绕，所述绕组形成线圈或者螺线管并经由控制器37的供电电缆25连接到电源(未示出)。这一绕组51能够呈在主体的部分41a上的一个或多个电线层的形式。作为替代，绕组51可集成到阀的主体41中，以围绕导管43延伸过其延伸的一部分。阀11进一步包括能够在导管43至少部分关闭的第一位置(图3)和导管至少部分打开的第二位置(图4)之间移动。

三通道阀的导管的T形形状不构成对本发明的限制。因此，进口和两个出口能够形成Y形形状或者适于移动式膜片的形状且适于阀到系统中的集成的任何其它形状。

在所示的示例中，当膜片53在它的第一位置(图3)中时，它阻挡导管的第一出口，并保留其第二出口49自由。当所述泵15被致动时，挡风玻璃清洗器液体从进口45流动到阀的第二出口49，以将挡风玻璃清洗器液体输送到雨刮器5的歧管9中的一个(箭头55)。

当膜片53处于它的第二位置时，它阻挡导管的第二出口49，并保留它的第一出口47自由。当泵15被致动时，挡风玻璃清洗器液体从进口45朝向阀的第一出口47流动，以将挡风玻璃清洗器液体供给到雨刮器5的另一个歧管9，如箭头57所示。

通过在导管43中施加磁场，并且特别地在导管的容纳膜片的部分中施加磁场，膜片53在第一和第二位置之间变形。

这里，膜片53安放在导管的主要部分41a中。这里，在未施加磁场时，膜片53处于第一位置(见图3)。在施加对绕组51供电激发的磁场后，膜片53立即变形，并采用第二位置(见图4)。

为此，膜片53由易弯曲或者柔性材料(诸如聚合物材料)制成，并包含磁性颗粒，磁性颗粒在受到磁场作用时，用以使得膜片变形并使其从其第一位置向其第二位置移动。在施加磁场时，膜片承载的颗粒平行于场力线59对齐，这使得膜片53变形。

在所示的示例中，膜片53大致在中央处固定到主体的主要部分41a的内壁。它包括上游部分61(相对于导管43中的液体的流动方向)，上游部分61能够在其中它被施加于导管中的第二出口49的口部63的周缘且因此阻挡出口49的位置(图4)和其中它的自由端接触布置成面向口部63的、导管43的内表面且因此阻挡第一出口47的位置(图3)之间变形。

膜片53另外包括下游部分65，下游部分65能够在其中它被施加到位于与口部63相同侧上的导管43的内表面且因此留出第一出口47的位置(图4)和其中它的自由端接触位于口部63的相反侧上的导管的内表面且因此阻挡第一出口47的位置(图3)之间变形。

在其图3所示的位置中，膜片53为U形或V形形状，其中中间部分固定到导管43的内壁且其分支分别形成前述的上游部分61和下游部分65。在图4所示的位置中，膜片53具有大致平面形状。

膜片53的总体形状特别地依赖于导管43的截面形状。当导管43具有正方形截面形状时，膜片53可具有矩形总体形状。膜片53能因此设计成压靠导管43的平面内面(图4)，并且其上游部分61和下游部分65可均构造成使得它的围缘以流体密封方式与导管的其它内面配合(图3)。

当导管43具有圆形截面形状时，膜片53的上游部分61和下游部分65可各自具有圆形或者长方形的总体形状。

图3、4中的雨刮器系统1和阀11能够以如下方式操作。当必须对雨刮器5输送挡风玻璃清洗器液体时，控制器37激活泵15，泵15将来自容器21的挡风玻璃清洗器液体输送给所述阀。阀11的绕组51在这一阶段中可保持未被激励，从而膜片53保持在第一位置(图3)，在这一情况下，例如在雨刮器沿向上方向的旋转期间，对连接到第二出口49的雨刮器歧管输送挡风玻璃清洗器液体。控制器37然后激活阀11，即激活对绕组51的电力供应。膜片53由此移动到第二位置(图4)，以便例如在雨刮器在向下方向上旋转期间，挡风玻璃清洗器液体流动到与第一出口47连接的雨刮器歧管。

图5和6示出了根据本发明的阀的变型实施例，这一阀11包括进口45和仅一个出口47，因此具有双端口类型，其可用以将清洗器液体输送到单歧管雨刮器。关于图3和4所用的参考标号可再次用以指示图5和6中的相同元件。

在一方面图3、4中实施例与在另一方面图5、6中实施例之间的根本性结构差异在于，阀的主体41不包括支路。在它的第一位置(图5)，膜片53完全阻挡导管43，而在它的第二位置(图6)，它保留导管43自由。

控制器37能够同时指令图5和6中的泵15的激活和阀11的激活，挡风玻璃清洗器液体然后从容器21经由阀11的导管43流动到雨刮器的单歧管。本发明不局限于刚刚所述的示例。

Claims (15)

1.流体分配阀(11)，特别地用于车辆挡风玻璃清洗器液体分配系统(1)，其特征在于，所述流体分配阀包括：主体(41)，所述主体(41)限定用于流体通过的导管(43)并且包括至少一个流体入口(45)和至少一个流体出口(47,49)；膜片(53)，所述膜片(53)安放在所述导管中，并且构造成通过磁场在第一位置与第二位置之间变形，在所述第一位置中，所述导管至少部分地关闭，而在所述第二位置中，所述导管至少部分地打开；和，用于在所述导管中产生磁场以控制所述膜片的变形的装置(51)。

2.根据权利要求1所述的阀(11)，其特征在于，所述膜片(53)由柔性材料制成。

3.根据权利要求1或2所述的阀(11)，其中，所述膜片(53)包含磁性颗粒。

4.根据先前权利要求中任一项所述的阀(11)，其特征在于，所述膜片(53)固定到所述导管(43)的内壁(40)。

5.根据先前权利要求中任一项所述的阀(11)，其特征在于，所述装置(51)由围绕所述导管(43)中容纳所述膜片(53)的部分的、至少一个电线的绕组构成。

6.根据先前权利要求所述的阀(11)，其特征在于，所述绕组(51)构造成产生热，以加热所述流体。

7.用于车辆挡风玻璃清洗器液体分配系统(1)的液压连接器(33)，包括至少一个根据先前权利要求中任一项所述的阀(11)。

8.车辆挡风玻璃清洗器液体分配系统(1)，其特征在于，包括至少一个如权利要求1至6中任一项所述的阀(11)。

9.车辆挡风玻璃雨刮器系统(10)，其特征在于，包括至少一个雨刮器(5)和至少一个如权利要求1至6中任一项所述的阀(11)。

10.根据先前权利要求所述的雨刮器系统，其特征在于，包括泵(15)和通过所述阀(11)连接到所述泵的至少一个喷嘴歧管(9)。

11.根据权利要求9或10中任一项所述的雨刮器系统，其特征在于，另外包括用于驱动所述雨刮器(5)的臂(7)。

12.根据先前权利要求所述的雨刮器系统，其特征在于，所述阀(11)集成在用于将所述雨刮器(5)连接到用于驱动所述雨刮器的臂(7)的装置(33,35,36)中。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的雨刮器系统，其特征在于，所述至少一个歧管(9)位于所述雨刮器(5)上。

14.根据权利要求11和12中任一项所述的雨刮器系统，其特征在于，所述至少一个歧管(9)位于所述臂(7)上。

15.用于清洁机动车辆的驱动辅助装置的系统，所述驱动辅助装置特别地是成像装置或者电磁检测装置，所述系统包括至少一个根据权利要求1至6中任一项所述的流体分配阀(11)。