CN107472201B - 多功能汽车花洒式雨刷 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多功能汽车花洒式雨刷，包括依次连接的雨刮臂、连接装置、刷体以及雨刷条，其中，刷体包括依次连接的上爿体、连接体和下爿体，刷体呈圆滑的梭形，下爿体上设有多个出水孔，连接体上设有多个出气孔，出气孔通过管路与气泵连接，出水孔通过管路与水泵连接，雨刷条上设有刮片和软刷，雨刷条安装于下爿体的端面上且相对于其下爿体以及转动，下爿体端面上设有凹槽，雨刷条伸缩时容纳于凹槽内或伸出凹槽外，转动雨刷条时，使更换雨刷条的刮片或软刷工作。本发明提出的多功能汽车花洒式雨刷，提高了雨刷的清洁效率，同时降低了其风阻。

Description

多功能汽车花洒式雨刷
技术领域
本发明涉及雨刷结构技术领域，尤其涉及一种多功能汽车花洒式雨刷。
背景技术
雨刮器又称为刮水器、水拨、雨刷或挡风玻璃雨刷，是用来刷刮除附着于车辆挡风玻璃上的雨点及灰尘的设备，以改善驾驶人的能见度，增加行车安全。但是现在市场上的雨刮器的功能单一，刮除普通杂物的功能时还需要借助汽车上的其他部件进行清洁功能，效率低，清洁的范围小、效果很不理想。
现有的雨刮器主要分为有骨和无骨两种，无论为哪种结构，雨刮器外表基本为方形或者连杆状，部分雨刮器外部会包裹有平滑的外壳，但归于结构的限制，目前的各种雨刮器在汽车运行时受到的风阻较大，因此当汽车启动雨刮器时清洁能力下降，影响驾驶员的视线。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种多功能汽车花洒式雨刷，旨在提高雨刷的清洁效率，同时降低其风阻。
为实现上述目的，本发明提供一种多功能汽车花洒式雨刷，包括依次连接的雨刮臂、连接装置、刷体以及雨刷条，其中，
所述刷体包括依次连接的上爿体、连接体和下爿体，刷体呈圆滑的梭形，下爿体上设有多个出水孔，连接体上设有多个出气孔，出气孔通过管路与气泵连接，出水孔通过管路与水泵连接，所述雨刷条上设有刮片和软刷，雨刷条安装于下爿体的端面上且相对于其下爿体以及转动，下爿体端面上设有凹槽，雨刷条伸缩时容纳于凹槽内或伸出凹槽外，转动雨刷条时，使更换雨刷条的刮片或软刷工作。
优选地，所述刮片设有空腔以提高其与玻璃的贴合度。
优选地，所述出水孔中设有雾化喷头。
优选地，所述连接装置包括套于雨刮臂上的连接套以及固定于连接套上的连接轴，上爿体、连接体和下爿体均套于连接轴上且与其卡扣连接。
优选地，所述刮片的外表面涂覆有耐磨涂料层，该耐磨涂料层由偶联剂、增韧剂、磨料、增强纤维以及滑石粉混合制成。
优选地，雨刷条通过伸缩动力部件相对于下爿体可伸缩，该伸缩动力部件包括伸缩电机以及用于安装转轴的卡座，雨刷条套于转轴上且与其固定连接。
优选地，所述雨刮臂包括上壳和下壳，上壳为U形，下壳为平板，下壳上设有深入上壳的弹性卡扣，弹性卡扣为钩状，上壳和下壳通过弹性卡扣卡紧。
优选地，所述出气孔孔口处设置有孔沿，孔沿为半圆弧形且沿出气孔孔口的圆周布置，孔沿与连接体壁面之间的夹角为40°~50°。
优选地，多功能汽车花洒式雨刷还包括用于控制雨刷条的控制系统，该控制系统包括控制器以及与该控制器电连接的供电装置、操作杆连接控制器、雨刷电机、雨量传感器、温度传感器以及颗粒传感器，操作杆连接控制器用于接受操作杆的控制指令并对操作杆发送的指令进行分析判断以防止误操作，雨刷电机用于控制雨刮臂转动。
优选地，多功能汽车花洒式雨刷还包括与控制器电连接的脉冲信号发生器和报警器，所述刮片表层埋设有螺纹状的导线，导线的两端进入与脉冲信号发生器电连接，当雨刮条磨损后损伤导线，脉冲电信号未到达控制器，控制器控制报警灯闪烁报警。
本发明提出的多功能汽车花洒式雨刷具有以下有益效果：
1.本发明设计合理，制作简单，通过增加出气孔和出水孔，能够有效提高雨刷的作业效率，同时提高车辆挡风玻璃表面清洁率，且能够有效提高车辆挡风玻璃表面杂物的去除率；
2.本发明设置控制系统，对操作杆发送的指令进行分析判断，防止误操作带来的影响，避免了误操作引起雨刷工作造成行车事故；
3.通过设置控制系统，在接收到自动信号时主动对行车环境进行判断，根据不同的环境做出指令，实现了智能清洁；
4.在雨刷条上增加防磨涂层，有效提高雨刷条的使用寿命；
5.本发明设置梭形的刷体，将上爿体、连接体和下爿体集成为统一形状的整体，其形状符合空气动力学原理，受到的风阻小，工作过程受风阻影响小，从而清洁效率高；
6.通过设置带有空腔的刮片，使得雨刷条具有更好的柔韧性，与玻璃的贴合度更高，减小了雨刷条产生的噪声，车内乘坐体验更好。
附图说明
图1为本发明多功能汽车花洒式雨刷的优选实施例的结构示意图；
图2为图1所示的A处的细节放大结构漳示意图；
图3为本发明多功能汽车花洒式雨刷一视角的结构示意图；
图4为本发明多功能汽车花洒式雨刷中管卡的结构示意图；
图5为本发明多功能汽车花洒式雨刷中连接套的结构示意图；
图6为本发明多功能汽车花洒式雨刷中上爿体和连接轴的结构示意图；
图7为本发明多功能汽车花洒式雨刷中下爿体的截面结构示意图；
图8为本发明多功能汽车花洒式雨刷中雨刷条的优选实施例的结构示意图；
图9为本发明多功能汽车花洒式雨刷中控制系统的结构示意图。
图中，1-刷体，101-上爿体，102-连接体，103-下爿体，2-连接套，201-开口，202-通孔，3-雨刮臂，301-上壳，302-下壳，4-连接轴，5-管卡，501-卡口，6-出气孔，7-卡座，8-雨刷条，801-安装部，802a-第一工作部，802b-第二工作部，803-加强筋，9-出水孔，10-伸缩电机，11-旋转动力部件。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
参照图1至图8，本优选实施例中，一种多功能汽车花洒式雨刷，包括依次连接的雨刮臂3、连接装置、刷体1以及雨刷条8，其中，
刷体1包括依次连接的上爿体101、连接体102和下爿体103，刷体1呈圆滑的梭形，下爿体103上设有多个出水孔9，连接体102上设有多个出气孔6，出气孔6通过管路与气泵连接，出水孔9通过管路与水泵连接，雨刷条8上设有刮片和软刷，雨刷条8安装于下爿体103的端面上且相对于其下爿体103以及转动，下爿体103端面上设有凹槽，雨刷条8伸缩时容纳于凹槽内或伸出凹槽外，转动雨刷条8时，使更换雨刷条8的刮片或软刷工作。
出气孔6的作用为：朝向干燥的汽车玻璃表面吹气，将玻璃表面的灰尘吹起；当清洁过后朝向湿润的汽车玻璃表面吹气，便于快速风干。
具体地，连接装置包括套于雨刮臂3上的连接套2以及固定于连接套2上的连接轴4，上爿体101、连接体102和下爿体103均套于连接轴4上且与其卡扣连接。连接套2为中空的方盒体，连接套2的一个侧面上设有与连接轴4配合的通孔202，连接套2上与该侧面相邻的另一个侧面有开口201，开口201与雨刮臂3配合连接。连接轴4为圆柱轴。出水孔9沿下爿体103的下表面均匀布置，出气孔6在连接体102上均匀布置。出气孔6的出口倾斜朝向下爿体103。雨刮臂3采用金属材料制成，连接套2、上爿体101、连接体102和下爿体103均由PVC材料制成。
进一步地，刮片设有空腔以提高其与玻璃的贴合度。空腔内设有多个加强筋803。旋转动力部件11带动雨刷条8转动。现有的雨刮器自带的雨刷条均为实心结构，其结构偏硬，与玻璃的贴合度不高，雨刷条与玻璃的贴合仅仅依靠雨刮臂的压力，雨刷条的中部时常不能完整贴合玻璃，达不到清洁的效果，如果一味增加雨刷条端部部位与玻璃之间压力，则会在清洁时产生造的噪声较大，还影响车内乘坐的体验度。本实施例通过设置空腔即可解决上述问题。
雨刷条8通过伸缩动力部件相对于下爿体103可伸缩，该伸缩动力部件包括伸缩电机10以及用于安装转轴的卡座7，雨刷条8套于转轴上且与其固定连接。具体地，本实施例中，雨刷条8包括安装部801以及位于安装部801两侧的第一工作部802a和第二工作部802b，第一工作部802a即为软刷，第二工作部802b即为刮片，安装部801上设有与转轴匹配的轴孔。因现有的雨刷器工作方式单一，提供的清洁效果主要依靠雨刷条的选择，而一种雨刮条只能提供一种清洁方式，当汽车玻璃表面出现的污垢较为复杂时，单一的雨刮条不能满足清洁需求。例如，带软刷的刷条可以有效清洁玻璃表面的灰尘和沙粒，但不能清除水渍；带刮片的刷条可以有效清除水渍，但无法清除灰尘和沙粒，并可能在清除沙粒的过程中将玻璃表面损坏。本实施例通过多个工作部替换工作即可解决上述问题。
安装部801通过带传动、齿轮传动或者链传动与旋转动力部件11配合。第一工作部802a和第二工作部802b均至少设置一个，当然也可设置多个，本发明对此不作限定。雨刷条8上的安装部801为直线形柱状结构，转轴横截面为多边形或者转轴上设有卡块或者卡槽，安装部801上设有与转轴匹配的轴孔；安装部801通过带传动、齿轮传动或者链传动与旋转动力部件11配合。转轴两端的截面为圆形，转轴中间段与雨刷条8配合处的截面为方形，安装部801上的轴孔为方形孔。旋转动力部件11为自锁电机。本实施例中，安装部801与刮片一体成型，且采用橡胶材料倒模制成。
进一步地，出水孔9中设有雾化喷头，从而提高本雨刷的清洁效果。
进一步地，刮片的外表面涂覆有耐磨涂料层，该耐磨涂料层由偶联剂、增韧剂、磨料、增强纤维以及滑石粉混合制成。本实施例中，耐磨涂层按照质量百分比包括40%偶联剂、20%增韧剂、20%磨料、10%增强纤维和10%滑石粉。
具体地，雨刮臂3包括上壳301和下壳302，上壳301为U形，下壳302为平板，下壳302上设有深入上壳301的弹性卡扣，弹性卡扣为钩状，上壳301和下壳302通过弹性卡扣卡紧。上壳301和/或下壳302内设有管卡5，管卡5上设有与气管或者水管配合的卡口501。本实施例中，上壳301设有管卡5，管卡5为平板形的卡板，管卡5沿水管轴向均布，每个管卡5上设有两个圆弧形的卡扣，用于卡紧气管和水管。气管和水管通过连接套2上的通孔202伸入连接轴4并分别与出气孔6、出水孔9连通。气管和水管均为橡胶软管。
连接体102与下爿体103均通过卡嵌结构与连接轴4固定连接。具体地，连接体102、下爿体103上均设置有卡齿（图中未标出），连接轴4上设置有对应的卡位，将连接体102、下爿体103套在连接轴4上，卡齿与卡位即配合卡紧。
进一步地，出气孔6孔口处设置有孔沿，孔沿为半圆弧形且沿出气孔6孔口的圆周布置，孔沿与连接体102壁面之间的夹角为40°~50°。孔沿的截面为三角形。通过设置孔沿，使出气孔6的出气方向更精准。
进一步地，参照图9，本多功能汽车花洒式雨刷还包括用于控制雨刷条8的控制系统，该控制系统包括控制器以及与该控制器电连接的供电装置、操作杆连接控制器、雨刷电机、雨量传感器、温度传感器以及颗粒传感器，操作杆连接控制器用于接受操作杆的控制指令并对操作杆发送的指令进行分析判断以防止误操作，雨刷电机用于控制雨刮臂3转动。
温度传感器和颗粒传感器的感应探头位于上爿体101处，雨量传感器位于汽车内部的前挡风玻璃处。本实施例中，设置温度传感器的正常返回值范围为0℃~60℃，当温度值大于60℃则判断为高温异常，控制器控制出水孔9出水降温。
本实施例中设置颗粒传感器的正常返回值范围为光线衰减率小于20%，当衰减率大于等于20%时判断为异常，此时控制器控制旋转动力部件11运行，将雨刷条8的工作部切换为软刷，并控制气管吹气。
雨量传感器为雨珠感应式雨刷器，利用光学折射原理检测雨水的密度，当雨量传感器的发出光量与接收光量值不相等时为异常状态，即判断目前为阴雨天气。
供电装置包括发电终端和蓄电池，上爿体101的上表面为透光层，发电终端位于透光层下部。透光层为钢化玻璃，发电终端为太阳能电板。控制器还连接到汽车车载电源，车载电源为主电源，蓄电池为备用电源。
操作杆包括自动位、手动位和待机位三种操作位，操作杆位于对应挡位时分别向控制器发送对应的自动信号、手动信号或者待机信号。常态下操作杆位于待机位，驾驶过程中，需要临时启动雨刷短暂清理，将操作杆拨向手动位，手动位为非固定位，即操作杆到达手动位之后会在回复力的作用下回到待机位；驾驶过程中需要长时间启动雨刷清理时，将操作杆拨向自动位，自动位为固定位，操作杆到达自动位后固定于此。控制器为ASIC、FPGA或者CPLD中的一种，控制器在三秒时间间隔内连续收到两次手动信号，则启动雨刷。因现有的汽车雨刮器大部分通过雨刮器档杆进行控制，行车过程中难免出现误碰的操作，从而导致雨刮器干刮。误操作不仅对雨刷条损坏极大，而且影响司机的视线，容易造成极大的危险。本实施例中，这样设置的目的在于防止误操作，若操作杆被播向手动位时，控制器收到启动雨刷的信号，此时控制器进行复核校验，若没有在既定时间内再次收到启动信号，则判断该操作为误操作，不启动雨刷；若在既定时间内再次收到启动信号，则判断该操作为司机正确操作，启动雨刷。控制器接收到自动信号时启动感应终端，若感应终端返回数值为正常则不启动雨刷，若感应终端返回数值为异常则启动雨刷。
进一步地，本多功能汽车花洒式雨刷还包括与控制器电连接的脉冲信号发生器和报警器，刮片表层埋设有螺纹状的导线，导线的两端进入与脉冲信号发生器电连接，当雨刮条磨损后损伤导线，脉冲电信号未到达控制器，控制器控制报警灯闪烁报警。
本多功能汽车花洒式雨刷在工作时，其工作原理为：水管连通水泵，水泵工作时将清洁液通过水管输送至出水孔9处，利用出水孔9喷洒清洁液加大车辆前挡玻璃的清洁率；气管连通气泵，气泵工作时将气体从出气孔6喷出，清理玻璃表面。针对玻璃表面的清洁程度，可选择性开启气泵、水泵中的一个或者两个，以达到最佳的清洁效果。当刮片或软刷磨损时，可将雨刷条8转动更换另一刮片或软刷。当低温时，可将刮片或软刷收纳于凹槽内。当颗粒物类型不同时，可相应选择刮片或软刷以提高清洁效率。
本多功能汽车花洒式雨刷其具体电控工作过程描述如下。
1.控制器接收到待机信号，处于待机状态，不执行任何动作。
2.控制器接收到手动信号，若控制器在三秒时间间隔内连续收到两次手动信号，则启动雨刷；否则不执行任何动作。
3.控制器接收到自动信号，处于自动感应状态，包括以下工作步骤：
a.控制器启动感应终端，并对感应返回值进行分析。
b.若雨量传感器返回值正常，温度传感器返回值正常，颗粒传感器返回值正常，控制器判断玻璃面干净，无需启动雨刷，不执行任何动作；
若雨量传感器返回值正常，温度传感器返回值正常，颗粒传感器返回值异常，控制器判断玻璃表面有尘粒，控制器发送命令使气管排气，启动旋转动力部件11，将雨刷转动至软刷朝下，并将雨刷条8伸出凹槽开始清洁；
若雨量传感器返回值正常，温度传感器返回值异常，颗粒传感器返回值正常，温度高于60℃时控制器判断玻璃表面为高温，控制器发送命令使水管排水，启动旋转动力部件11，将刮片转动至软刷朝下，并将雨刷条8伸出凹槽开始降温；温度低于0℃时控制器判断玻璃表面低温，控制器发送命令控制伸缩动力部件将雨刷条8收回凹槽内，避免雨刷条8与玻璃粘结。
若雨量传感器返回值正常，温度传感器返回值异常，颗粒传感器返回值异常，当温度高于60℃时，控制器判断玻璃表面高温且有尘粒，控制器先发送命令使气管排气，启动旋转动力部件11，将雨刷转动至软刷朝下，并将雨刷条8伸出凹槽开始清洁；控制器发送命令使水管排水，启动旋转动力部件11，将刮片转动至软刷朝下，并将雨刷条8伸出凹槽开始降温；温度低于0℃时控制器判断玻璃表面低温，控制器先发送命令使气管排气，启动旋转动力部件11，将雨刷转动至软刷朝下，并将雨刷条8伸出凹槽开始清洁。
c.若雨量传感器返回值异常，控制器发送命令启动旋转动力部件11，将刮片转动至软刷朝下，并将雨刷条8伸出凹槽开始清洁。
本实施例提出的多功能汽车花洒式雨刷具有以下有益效果：
1.本发明设计合理，制作简单，通过增加出气孔6和出水孔9，能够有效提高雨刷的作业效率，同时提高车辆挡风玻璃表面清洁率，且能够有效提高车辆挡风玻璃表面杂物的去除率；
2.本发明设置控制系统，对操作杆发送的指令进行分析判断，防止误操作带来的影响，避免了误操作引起雨刷工作造成行车事故；
3.通过设置控制系统，在接收到自动信号时主动对行车环境进行判断，根据不同的环境做出指令，实现了智能清洁；
4.在雨刷条8上增加防磨涂层，有效提高雨刷条8的使用寿命；
5.本发明设置梭形的刷体1，将上爿体101、连接体102和下爿体103集成为统一形状的整体，其形状符合空气动力学原理，受到的风阻小，工作过程受风阻影响小，从而清洁效率高；
6.通过设置带有空腔的刮片，使得雨刷条8具有更好的柔韧性，与玻璃的贴合度更高，减小了雨刷条8产生的噪声，车内乘坐体验更好。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种多功能汽车花洒式雨刷，其特征在于，包括依次连接的雨刮臂、连接装置、刷体以及雨刷条，其中，
所述刷体包括依次连接的上爿体、连接体和下爿体，刷体呈圆滑的梭形，下爿体上设有多个出水孔，连接体上设有多个出气孔，出气孔通过管路与气泵连接，出水孔通过管路与水泵连接，所述雨刷条上设有刮片和软刷，雨刷条安装于下爿体的端面上且相对于下爿体可转动，下爿体端面上设有凹槽，雨刷条伸缩时容纳于凹槽内或伸出凹槽外，转动雨刷条时，使雨刷条的刮片或软刷交替工作；
雨刷条通过伸缩动力部件相对于下爿体可伸缩，该伸缩动力部件包括伸缩电机以及用于安装转轴的卡座，雨刷条套于转轴上且与其固定连接；
所述出气孔孔口处设置有孔沿，孔沿为半圆弧形且沿出气孔孔口的圆周布置，孔沿与连接体壁面之间的夹角为40°~50°；
多功能汽车花洒式雨刷还包括用于控制雨刷条的控制系统，该控制系统包括控制器以及与该控制器电连接的供电装置、操作杆、雨刷电机、雨量传感器、温度传感器以及颗粒传感器，控制器用于接受操作杆的控制指令并对操作杆发送的指令进行分析判断以防止误操作，雨刷电机用于控制雨刮臂转动；控制器为ASIC、FPGA或者CPLD中的一种，控制器在三秒时间间隔内连续收到两次手动信号，则启动雨刷。
2.如权利要求1所述的多功能汽车花洒式雨刷，其特征在于，所述刮片设有空腔以提高其与玻璃的贴合度。
3.如权利要求1所述的多功能汽车花洒式雨刷，其特征在于，所述出水孔中设有雾化喷头。
4.如权利要求1所述的多功能汽车花洒式雨刷，其特征在于，所述连接装置包括套于雨刮臂上的连接套以及固定于连接套上的连接轴，上爿体、连接体和下爿体均套于连接轴上且与其卡扣连接。
5.如权利要求1所述的多功能汽车花洒式雨刷，其特征在于，所述刮片的外表面涂覆有耐磨涂料层，该耐磨涂料层由偶联剂、增韧剂、磨料、增强纤维以及滑石粉混合制成。
6.如权利要求1所述的多功能汽车花洒式雨刷，其特征在于，所述雨刮臂包括上壳和下壳，上壳为U形，下壳为平板，下壳上设有深入上壳的弹性卡扣，弹性卡扣为钩状，上壳和下壳通过弹性卡扣卡紧。
7.如权利要求1所述的多功能汽车花洒式雨刷，其特征在于，还包括与控制器电连接的脉冲信号发生器和报警器，所述刮片表层埋设有螺纹状的导线，导线的两端与脉冲信号发生器电连接，当雨刮条磨损后损伤导线，脉冲电信号未到达控制器，控制器控制报警灯闪烁报警。
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