CN1073946C - 用于建筑机械上的刮水器控制装置 - Google Patents

Abstract

对于建筑机械驾驶室上一个垂直滑动式前窗，一个刮水器装置沿前窗边缘安装在边框上。在前窗上安装着一个插销机构，用于将前窗锁定在全关闭位置。当插销机构的滑销锁定前窗时，将由风挡控制装置的检测装置检测到并使刮水器进入可工作状态。

Description

用于建筑机械上的刮水器控制装置

                        技术领域

本发明涉及用于建筑机械上的刮水器控制装置，特别是涉及用于控制安装在象液压挖土机一类的建筑机械的驾驶室的前窗上的风挡刮水器工作的刮水器控制装置。

                        技术背景

液压挖土机和液压吊车是典型的建筑机械，以液压挖土机为例，其机器的结构通常如图8所示，包括：机动运载底座1和上部旋转体2，旋转体通过回转环3可转动地安装在运载底座1的顶部，可以转动。与用于挖掘或其它地面作业的前部作业机械(图中未标)一起安装在旋转体2上部的是驾驶室4，里面由操纵液压挖土机的驾驶员占据。

如图9所示，驾驶室由结构件封闭起来，包括框架5和顶盖6，四面装有窗子，即前后窗和两侧窗。安在前面的是前窗7，能够在全打开到全关闭的位置之间垂直运动。为此，在框架5的壁部上设置了导槽8，与前窗7的相对侧边相接。每一条导槽8包括：倾斜的第一段导槽8a，该导槽8a与前窗7的倾斜角度一致(即：如果前窗设置成上下垂直角度，它也设置成垂直的)和与顶盖6平行延伸的第二段导槽8b，该导槽8b从接近第一段导槽8a的顶端处弯转过来。导槽8在其弯角过渡段呈弧线状，将第一段8a和第二段8b连在一起。另外，如图10所示，为与导槽8配合，在窗7上设置了成对的上部和下部滚柱9，它们从固定着窗玻璃7a的窗框7b的相对的侧边上伸向两侧。

因此，当前窗7处于关闭位置时，相应的滚柱9位于第一段导槽8a内。但在提升前窗7以打开它的过程中，滚柱9沿导槽8运动。这时，首先是上部滚柱9经过弯曲的过渡段进入第二段导槽8b，接着是下部滚柱向上运动并进入第二段导槽8b。当前窗7转过来与顶盖6大致平行时，驾驶室的前侧被彻底打开，结果，坐在驾驶室4中的驾驶员的前方视野更加开阔，使驾驶员在确认紧接位于驾驶室4前方地面上的挖掘位置时更加容易，特别是在深挖掘作业中。当窗玻璃7a被尘土或其它杂质遮挡时，也可以通过打开前窗7来保证开阔清晰的视野。

由于液压挖土机不管是否下雨，都在露天作业，所以前窗7上通常都装有刮水器装置10，在下雨天，开动刮水器，将水珠和水膜从窗玻璃7a上抹去，以保证前窗上视野清晰。刮水器装置10包括：一个摆臂，它被带动着在预定的角度内前后摆动；一个刮水装置，它由一个托架夹着一条由弹性材料制成的刮拭片，托架的中部铰接在摆臂的前端。刮水装置被摆臂带动着前后运动，刮拭片与风挡玻璃或叫窗玻璃7a的表面保持滑动接触。通常情况下，刮水器摆臂靠在前窗7的框架7b上。

在这里，为保证前窗视野开阔，应尽可能地去掉前窗范围内的障碍物。如果刮水器装置安装在前窗框架上，通过前窗的视线就会受到一定的影响，不仅受到摆臂的妨碍，还受到驱动机构和一直处在风挡玻璃上的刮水装置的妨碍。众所周知，就现有技术而言，到目前已在避免此问题方面做过尝试，这就是把刮水器安装在驾驶室的框架上，而不再安装在前窗框上，例如，象日本实用新型公开说明书H4-2718中所描述的那样。不过，在这种情况下，如果在前窗开着的时候刮水器被起动，那反，脱离了玻璃约束的刮水器就不可避免地会落入驾驶室内。因此，假如驾驶员无意中在这种情形下按动了刮水器按钮，它将突然倒向驾驶员。另外，如果在前窗半开状态下起动刮水器，刮试片托架将会因碰击窗框而毁坏。

为避免此类麻烦，就必须使刮水器电源开关只有在窗子完全关闭时才能起动，而当窗子打开时，就要关闭开关或将开关锁定在不能起动的状态，特别是在刮水器装置被安装在如上所述的窗框上时。因此，必须检测前窗所处的位置，一旦发现前窗处在打开的位置，就要关闭或锁定刮水器的电源开关。

在这方面，通常的办法是设置一个与前窗相关联的止动器，将前窗锁定在完全打开的位置。因此，要检测前窗是否处于打开位置时，这种窗子锁定止动器可以这样使用：只要发现窗子的锁定止动器处于ON时，就将刮水器的电源开关锁定在不能起动的状态，如日本实用新型说明书H4-2718中所描述的那样。但是，考虑到前窗被置于半开位置而够不到窗子锁定止动器的可能性，与利用窗子锁定止动器有关的关闭或锁定刮水器开关的现有技术方法不能完全认为是安全措施或防止损坏刮水器的措施。

因而，从驾驶员安全和防止损坏刮水器的角度出发，要求只能在前窗被检测到处于全封闭状态时才能打开或起动刮水器开关。为此，可以设想在上面描述的导槽之一中设置一个检测器开关，此开关可以对前窗处于封闭位置时的重力作出响应。

这里，为保证前窗在打开和关闭过程中运动平滑，通常与前窗框部件上的滚柱啮合的导槽在上述垂直与水平导槽段之间的过渡段被加宽了。因此，即使当前窗处于关闭位置时，处于已加宽的导槽段内的滚柱，依导槽在过渡段加宽程度的不同，可以或多或少地在前后方向上活动。另一方面，安装在驾驶室边框上的刮水器装置在不使用时将刮水器摆臂和刮拭片撤至收起位置，处于或叫靠在驾驶室框架上。由于前窗在前后方向上活动，不仅使得把刮水臂和刮拭片从其在窗子上的工作位置平稳地移到驾驶室框架上的收起位置变得困难，而且由于刮拭片与窗玻璃紧密接触所依靠的压力的波动，使得刮水器动作不稳定。

                          发明要点

从上面情况看，本发明的目标之一是：提供一种刮水器控制装置，该装置能在安全条件下起动风挡刮水器，同时又能保证前方视野开阔。

本发明的另一目的是：提供一种刮水器控制装置，该装置使刮水器不能起动，除非前窗被固定在全关闭位置。

本发明还有一个目的是：提供一种刮水器控制装置，在前窗打开时，能确保避免误起动刮水器。

根据本发明，上述目的由风挡刮水器控制装置实现，该装置的特征在于：一个垂直滑动型前窗安装在驾驶室的前侧；一个刮水器装置安装在驾驶室的一条框架上，靠近前窗的边缘，上面有一条刮拭片以清洁前窗玻璃；一个插销机构用于将前窗锁定在全关闭位置；一个检测装置，借助插销机构上的滑销检测前窗的锁定状态；刮水器控制机构，基于来自检测装置的检测信号可以起动刮水器。

                            附图简介

在附图中：

图1是一个建筑机械驾驶室的前窗的外部视图，这是本发明的一个实施例；

图2是驾驶室的内部视图，表示的是图1中圆圈A所示的区域；

图3是从图2中Ⅲ-Ⅲ位置上截取的横截面图；

图4是从图1中Ⅳ-Ⅳ位置上截取的横截面图；

图5是一个光学传感器示意图，作为一种检测装置用于检测已进入锁定位置的插销机构的滑动销；

图6是从图5中Ⅵ-Ⅵ位置上截取的剖面图，展示处于被使用位置的滑动销；

图7是另一种检测装置的示意图，用以检测已进入锁定位置的插销机构的滑动销；

图8是液压挖土机的正面示意图，这里作为一种典型的建筑机械，为方便说明，将挖土机前部的工作机构省略了；

图9是驾驶室的内视图，为便于说明，驾驶员座位和其它的内部固定设施被省略了；

图10是从图9中Ⅸ-Ⅸ位置上截取的横截面图。

                    本发明的最佳实施形态

下面将通过优选实施例对本发明作进一步描述。以下描述中，对那些与现有技术中对应零部件一致或相同的零件，将简单地冠以相同的参照号码或标记，而不再重复相同的描述或说明。

在图中20表示前窗，其中有一窗玻璃20a，靠橡胶或类似材料制成的止动件20b嵌在窗框20c里。围绕前窗20的是驾驶室框架21。与在此前描述的对应现有技术相似，前窗20上设有滚柱，该滚柱可以沿框架21上的导槽上下运动以打开或关闭前窗20。一个刮水器装置22沿前窗20的边缘安装在框架21上。

为把前窗20锁定在全关闭位置，在窗框20c上设置了一个插销机构2 3，如图2所示。插销机构23主要包括：一个滑动导向器24，该导向器用螺栓或其它合适的固定机构固定在前窗框20c上；一个滑动销25，可以滑动地嵌在导向器24内，滑动销25上设有调节钮26，调节钮可以从锁定位置上移入移出，其方式将在下面介绍。

如图3所示，滑动导向器24上设有空腔式滑道24a以容纳滑销25。在滑道24a的中段沿轴向开了一个狭槽24b，其宽度正好容纳上述调节钮26。在滑销25的底端部位和滑动导向器24之间嵌入一个压力弹簧27，该弹簧恒定地顶着滑销25，使之从滑动导向器24中伸出来。结果，滑销25的前端从滑动导向器24中探出预定的长度。为固定住滑销25的这一探出的状态，狭槽24b的一端上设置了第一定位缺口24c，第一定位缺口24c是从狭槽24b处开始、在垂直于狭槽24b的长度方向上切出的。当滑销25被逆着压力弹簧27向回推至调节钮26到达狭槽24b的另一端时，滑销25即被撤回到滑动导向装置24内，通过将调节钮26嵌入第二定位缺口24d，可以使之保持在撤回的位置上。第二定位缺口是从狭槽24b的另一端以类似方法垂直切出的。

框架21内壁21a上设有一个开口，开口处于当前窗20关闭时与滑销25正对着的位置。紧固在内壁21a的开口中的是插销座28，上面设有插销孔28a。因此，当窗子20关闭时，如果调节钮26移到第二位置并嵌入第二定位缺口24d，滑销25则被撤回到滑动导向器24内，与插销座28的插销孔28a脱开。在该状态下，当窗20可以根据需要打开或关闭。当滑销25从第二定位缺口24d中移开并把调节钮26置于第一定位缺口24c中而被置于起作用或叫锁定位置时滑销25插进插销座28的插销孔28a中，从而将前窗20固定在关闭位置。

框架21除包括前面提到的内壁21a外，还包括外壁21b，外壁21b相对于内壁21a保持着预定的间隔。在这一间隔中，有一个开关29置于内壁21a上的插销座28的内侧，该开关包括：静触点29a，固定在插销座28上；动触点29b，可以随推杆30朝向或背离固定触点运动，带动触点29b的推杆30由绝缘材料制成。通常，推杆30屈从于偏压弹簧31的作用，使动触点29b靠到静触点29a上，使开关29处于ON状态。然后，如果滑销2 5移到起作用的位置，逆着弹簧31推动推杆30，使动触点29b从静触点29a上移开，从而使开关29脱开，进入OFF状态。从静触点29a和动触点29b上引出的导线32a和32b，从框架21的内部空间通过，不会暴露在外面。

另外，图2中33表示的是刮水器的电源开关，设置在驾驶室内驾驶员座位附近。一旦电源开关33合上，刮水器驱动电机34即被起动，从而带动刮水器摆臂22a。不过，只要窗子开关29保持在ON上，刮水器开关33就被锁在不能起动的状态，即使驾驶员反复起动刮水器开关33以起动刮水器，电机34也不会起动。在窗子开关29被断开时，刮水器开关33解除锁紧状态并进入可工作状态。因此，在非锁定状态下，只要操作员合上刮水器开关33，电机34才可起动。

如上所述，仅当且只要窗开关29处在OFF时，刮水器开关33才能合上以起动刮水器22。在该例中，类似的刮水器装置22包括：一个摆臂22a，安装在边框21上，可以摆动；一个刮拭片托架22b，铰接在摆臂22a的前端；一条橡胶的或类似弹性材料制成的刮拭片22c，夹在刮拭片托架22b上。如图1中实线表示的，当刮水器22不工作时，刮拭片22c驻留在框架21上。另一方面，当进行刮拭作业时，刮水器22的摆臂22a在风挡玻璃20a上摆动，带动刮拭片22c一起在风挡玻璃上来回扫过一片扇形区域，如图1中虚线所示。为了使刮拭片22c在一关闭刮水器时就能平滑地跨到框架21上，回到收起的驻留位置，一个带有斜面35a的滑块35被安在摆臂22a的中部，如图4所示。与滑块35的斜面35a相对应，在框架21上设置了一段斜挡块36。因此，当刮水器22不用时，刮拭片22c被置于收起的驻留位置，如同一图中实线所示，完全离开了前窗20的边缘，当其工作时，则保持与前窗玻璃20a滑动接触，如虚线所示。标号37表示一个止动零件，该零件与滑块35啮合，在刮水器22不工作时使其保持在预定的驻留位置。

在刮水器22的驻留位置，滑块35停留在框架21的顶部，使刮拭片22c与前窗20上的风挡玻璃20a保持分离，并处在高出止动件20b的位置上。在这种状态下，刮水器22与前窗20彻底分开，从而使窗20在打开和关闭过程中不会与刮水器装置22产生任何干涉麻烦。刮水器22一起动，滑块35就沿斜挡块36下滑，带着刮拭条22c与风挡玻璃20a进入接触。从该位置，摆臂22a要在以预定角度朝着风挡玻璃20a再向外移一步之后，才开始往复地扫过一个扇形区，如图1所示。

根据这一实施例，结构如上所述，刮水器22在停止时完全处在前窗20之外，以便前窗20在其全区域内能够提供一个开阔清晰的视野而不受任何干扰。另外，假如万一在较低位置的地面进行挖掘，例如，即在所谓的深挖掘时，前窗20可以抬起，以便将驾驶室的前侧完全打开。一旦前窗20被置于完全打开的位置，与顶盖平行，便被一个图中未标出的止动机构固定在该位置上。

在打开或关闭前窗20的时候，插销机构23上的滑销25被卡在收回的位置。在这种情形下，开关29处在0N上，如图2中实线所标，就是说，刮水器开关33被锁定在非工作状态，结果只要前窗20打开着，刮水器22就保持在收起的静止位置，排除了因合上刮水器开关33而被无意起动的可能性。因此，诸如刮水器22倒向坐在驾驶室内驾驶员座位上的驾驶员、刮拭片22c或刮水装置上的其它零部件因碰击前窗20的边框20c或类似物而变形或损坏的可能性不复存在。

即便前窗20已经落下且完全关闭，它也还没有进入稳固状态，因为为保证窗子滑动平滑而不可避免地存在着一定程度的松动。不过，前窗20可以被固定到即使在震动或摇晃的条件下也能保持住不咔啦作响的程度，方法是：拉动调节钮26，将插销机构23的滑销25从其收回位置移到锁定位置，在该锁定位置滑销25就插入框架21上的插销座28里的插销孔28a内，如图2中虚线所示。

一旦滑销25插入插销孔28a，推杆30即被顶着弹簧31推动，从而使推杆30上的动触点29b从静触点29a上移开，进而使刮水器开关33处于可起动状态。因此，在此非锁定位置，驾驶员能够随时起动刮水器22，例如，在雨中作业或由于其它任何原因而需要擦拭前窗时。当合上刮水器开关33后，处于上述静止位置的刮水器22被移到前窗20上的工作位置，带着刮拭片22c紧密地接触到风挡玻璃20a上。刮水器22在预定范围内往复摆动，将窗玻璃20a表面的水滴和水膜刮去。当关闭刮水器22时，带有倾斜底面35a的滑块35移到斜挡块36顶部的收起位置上，将刮拭片22c从前窗玻璃20a上移开。这时，为保证滑块35的斜面35a能跨到斜挡块36上，前窗20必须保持固定状态。关于这一点，由于前窗20借助插销机构23保持在适当的固定状态，如上所述，从而使刮水器装置22能够平滑地回到其驻留位置。

刮水器22通常是在雨天里使用，并且在这种天气条件下，前窗20通常是全关闭的，以避免驾驶室内进雨。因而，当前窗20被安全关闭并用插销机构23锁在固定状态时，即使刮水器22开动着也不会产生任何特别的麻烦。但是，当前窗20完全关闭而没有锁定时，就会出现尴尬的情形，驾驶员可能试图合上刮水器开关33，而它还处在不能起动的状态，这是由于在起动刮水器22之前插销机构23没有起作用的缘故。如果刮水器22不能起动，驾驶员可能会认为刮水器22本身出了什么问题。为避免驾驶员产生此类尴尬的错觉，需要在指示盘或类似物上显示一个指示信号，提示驾驶员：在窗子开关29处在ON上时，如果他或她要开启刮水器开关33，就要使用插销机构23上的滑销25。

现在参见图4到图7，这里展示了另一种检测装置，它被用来借助插销机构上的滑销检测窗子的锁定情况，但并不与插入插销座28上的插销孔28a内的滑销25的前端接触。

更具体地说，如图5和图6所示的是一个光学检测装置或叫光学传感器50，包括一个发光元件50a和一个光敏元件50b，两者对置在插销座28上的插销孔28a内，并横跨此孔。在此例中，光学传感器50被安装成：从发光元件50a中发出的光线，在滑销25位于插销孔28a之外时能够被光敏元件50b接收到，只在滑销25插入插销座28上的插销孔28a时才被遮挡住。但是，假如发光元件50a或光敏元件50b出现问题，这种结构可能会误解开刮水器开关33的锁定状态，并且一旦刮水器开关33被合上就会起动电机34，即使实际上前窗20并没有锁在固定状态。为避免出现这种错误的情况，在插销孔28a里装上一个可滑动的遮光零件51，在插销座28背向滑销25的一侧装上一个导向零件52。在导向零件52里置入一个偏压弹簧53，将遮光零件51顶到预定的凸出位置，横穿过从发光元件50a到光敏元件50b之间的光路。

另一方面，具体如图6所示，在滑销25的前端开了一个贯通的透光孔54，垂直于其轴线，与从发光元件50a到光敏元件50b的光线方向一致。因此，当滑销25插进插销孔28a达到预定位置时，遮光零件51被逆着偏压弹簧53的作用方向由此向回推，直到从发光元件50a到光敏元件50b之间的光路被滑销25前端的透光孔54占据为止。

基于刚描述的结构，正常情况下，也就是说，除非滑销25插进插销孔28a内的预定位置，否则从发光元件50a到光敏元件50b之间的光路是被遮光零件51断开的。在这种条件下，刮水器开关33被锁定在不能起动状态，从而即使用手按也不能合上。因此，只要前窗20是打开的，就不存在因无意合上刮水器开关33而起动刮水器22的可能性，即使在光学传感器50碰巧发生故障时也如此。当滑销25的前端插进插销孔28a中以锁定前窗20时，从发光元件50a到光敏元件50b的光路通过上面的孔54被连通了。接着，光敏元件50b接收到光线，从而使刮水器开关33的锁定解开并进入可起动状态，使得一合上刮水器开关33就能起动刮水器22。

如图7所示，是检测装置的又一侧，在插销座28的插销孔28a内配置一个电磁传感器60。这里更具体地说，滑销25由磁性材料制成，使得除非前窗20处于锁定状态，否则电磁传感器60不产生输出信号，也就是说，只要滑销2 5处于插销孔28a之外，电机34就不会被起动，即使用手按触刮水器开关33也一样。一旦滑销25插入插销孔28a以锁定前窗20，磁性传感器60即会检测到并使刮水器开关33进入可起动状态。这样，电机34就可以起动以带动刮水器22。

                      工业应用的可能性

根据被用于将前窗锁定在全关闭位置的插销机构中滑销的作用，刮水器受到控制，只有在检测到前窗处于锁定状态时才能工作，这使刮水器既能在安全条件下工作，而同时又能保证通过驾驶室前窗的视野开阔。

Claims (10)

1．一种用于建筑机械上的刮水器控制装置，上述刮水器控制装置包括：

一个垂直滑动式前窗，安装在驾驶室前侧；

一个刮水器装置，沿前窗边缘安装在上述驾驶室的一条框架上，配有一条刮拭片以清洁前窗玻璃；

一个插销机构，用于把前窗锁定在全关闭位置；

一个检测装置，借助于上述插销机构上的滑销检测上述前窗的锁定状态；

上述风挡刮水器控制装置，根据来自上述检测装置的检测信号，控制上述刮水器进入工作状态。

2．如权利要求1所述的刮水器控制装置，其特征在于：上述插销机构包括：一个滑销，可滑动地装在设置于上述前窗部件上的滑动导向器内；一个插销座，相对地设置于驾驶室边框上，上述滑销能够滑进滑出上述插销座上的插销孔，以便锁定或松开前窗。

3．如权利要求2所述的刮水器控制装置，其特征在于：滑销上连着一个调节钮，上述调节钮既可以卡在第一位置，此时上述滑销插入上述插销座，也可以卡在第二位置，此时上述滑销从上述插销座中收回。

4．如权利要求2所述的刮水器控制装置，其特征在于：上述检测装置是根据上述滑销的位置检测上述前窗的锁定状态的。

5．如权利要求4所述的刮水器控制装置，其特征在于：上述检测装置是一个开关，由于上述滑销插进插销座的动作起动。

6．如权利要求4所述的刮水器控制装置，其特征在于：上述检测装置是一个非接触型传感器，与上述滑销呈非接触关系，用于检测所述滑销是否进入插销座。

7．如权利要求6所述的刮水器控制装置，其特征在于：非接触型传感器既可以是光学传感器，也可以是磁性传感器。

8．如权利要求1所述的刮水器控制装置，其特征在于：上述驾驶室的上述框架有内壁和外壁，相互间隔开，其间为上述检测装置提供了铺线的空间。

9．如权利要求1所述的刮水器控制装置，其特征在于：上述检测装置还包括一个指示装置，以显示上述滑销的非锁定状态。

10．如权利要求1所述的刮水器控制装置，还包括一个斜面，该斜面或设在上述刮水器装置的摆臂上，或设在上述驾驶室的上述边框上，当刮水器停止工作时，上述刮水器装置上的刮拭片被从上述前窗上移开，停留在上述斜面上。

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